信息技術在物理教學中對學生實驗技能培養的研究

韓文靜

摘 要：實驗教學是中學物理中很重要的內容，是提高學生實踐能力，探索物理規律的重要途徑。把生動、逼真的動畫圖像、清晰的文字注解和優美的聲音集于一體，將學生帶進一個聲、像、圖、文并茂的新天地，大大提高了教學效率。讓很多無法實現的實驗變得可觀、可感、可重復，同時也使許多演示效果差、可見度小的實驗通過視頻“放大”方法得以實現。這樣既能大大拓展實驗教學的空間，又能有效提高實驗教學的效率。

關鍵詞：物理實驗教學；信息技術；中學生

一、利用信息技術為學生再現課堂上不可能進行的實驗

中學物理教學的內容涵蓋從基本粒子到宇宙天體，但有些宏觀的或是微觀的實驗內容不可能在課堂上通過傳統教學的操作呈現給學生。這樣學生就很難建立起相應的物理形象，知識點也會因此變得枯燥乏味。而信息技術的運用就可很好地解決這個難題。如可利用FLASH等軟件將人造地球衛星運行的物理圖景、盧瑟福a粒子散射實驗的示意模擬、核裂變的模擬等內容以動畫的形式呈現給學生看，有助于學生獲得更為形象的感性認識，從而激發學生的興趣及好奇心。

二、利用信息技術重復呈現實驗現象，加深學生記憶

有些物理實驗由于持續的時間較短，如果想讓學生觀察清楚實驗過程可運用信息技術模擬實驗，在關鍵的時候再以慢鏡頭的形式讓實驗過程緩慢地、多次地呈現給學生，這樣也就可以讓學生反復觀察、分析實驗現象。

如：在探究“自由落體”運動規律時，自由落體運動是稍縱即逝的，學生是難以從瞬變的動態中得到其變速的具體特征。但可通過FLASH軟件對自由落體運動進行模擬，及時地將演示實驗中小球的下落過程進行延緩處理，讓學生初步觀察到“自由落體運動”變速的具體特征，然后進一步通過設定相等時間間隔并獲取相應的小球位置，讓學生讀出背景標尺上相應的刻度，從而進一步地進行計算、推論小球的運動規律。這樣讓學生感受到現象的真實性，又讓學生自己從實驗數據中推論物理規律，達到事半功倍的成效。

三、利用信息技術，為學生探究實驗提供條件

借助于多媒體技術和工具軟件，創設虛擬仿真環境，可為學生探究和體驗提供條件，學生能在動態情景空間中觀察現象、讀取數據、探索和發現研究對象之間的數量變化關系。而且，借助信息技術這一現代化的工具，能促進學生自主學習和自主探究的能力。它能使物理現象可視化，能讓學生“看到”力，還能夠“看到”位移，如沖力隨時間的變化、超重、失重實驗中暫態現象的觀察和記錄。學生可通過它來思考、來學習、來創造，主動發現、探索、思考，使學習過程呈現一種新景象。

四、通過信息技術為學生演示疑難物理實驗，打破時空限制

在實際的物理實驗教學中，教師可以通過多媒體將一些抽象的物理實驗的微觀本質形象化，這樣可激發學生的想象，讓他們更好地認識事物的本質。如“同步衛星”定點實驗等，由于時空限制不可能在課堂演示，利用動畫制作軟件，將它做成課件，通過多媒體動靜結合、圖文并茂地在屏幕上展示其物理過程，變抽象為具體，深入淺出地讓學生超越時空限制，突破思維障礙，培養學生的想象力和創造力。

五、運用信息技術提高演示實驗的可見度和清晰度

如：“測干電池的電動勢E和內阻r”的實驗中，首先在實驗室里完成實驗操作和數據記錄，然后進入計算機房，人均一臺電腦，在設計好的U-I圖像上，進行描點畫線和數據處理。學生自己動手處理實驗數據，合理利用網絡資源和電腦提供的便利，對物理學產生了濃厚的興趣。

六、運用信息技術開展實驗競賽，提高學生實驗評價能力

1.開展撰寫實驗報告比賽。讓學生認真對照多媒體展示的范例，根據自己對實驗的認識進行評判，看器材開得是否齊全，現象觀察是否全面，結論歸納是否正確等，學生作出自我評價。

2.分組選派代表上臺進行演示實驗操作比賽。學生直接從屏幕上觀察臺上實驗學生的每個操作細節及實驗現象，完成后，臺上的學生先自評，然后由臺下學生共評，指出演示者的優缺點，并展開討論，形成交流協作的實驗氣氛，然后由教師總評。

3.錄制實驗過程，選取有代表性的學生實例3～5個，在實驗結束時放映，讓學生評議。每位學生都有可能成為攝錄的主角，每位學生都負有“演員”和“觀眾”的雙重角色，這樣就直接刺激并滿足了學生的表現欲和希望得到別人認可的心理，從心理學角度講又進一步強化了學生一定要掌握好每個實驗的愿望，使實驗的成功率明顯提高。

七、利用信息技術的交互優勢進行實驗復習，提高復習效率

在實驗復習課中，如果把各種實驗都重新演示或操作一遍，時間上不允許，也不一定有好的效果。不妨利用多媒體，把有關實驗制成課件，讓學生直觀地觀察實驗過程，這樣既節省大量時間，擴充實驗復習課容量，也提高了復習效率。

在實驗教學中適時、適當地根據需要運用多媒體技術，能夠起到畫龍點睛、事半功倍的效果。因而在應用多媒體教學時應鄭重強調：將多媒體技術用于實驗教學，不是淡化演示實驗教學，而是更需要我們教師重視演示實驗教學。在實踐中將它們有機地結合起來，這樣才能達到最佳的實驗教學效果。

參考文獻：

[1]王吉慶.計算機教育應用[M].北京高等教育出版社，1992.

[2]王瑜.多媒體技術與中學物理計算機輔助教學[J].物理教師，1999.

（作者單位 青海省西寧市第三中學）