淺談信息技術在物理實驗教學中的有效應用

王彥平

（寧夏育才中學，寧夏 銀川 750021）

0 前言

中學物理課程很難學好，大部分學生對于物理概念和規律不理解，他們不能用自己的生活經驗或已有知識來解釋說明物理現象。我校的部分學生能把物理與生活結合在一起，但由于他們生活經歷所限，反而會對概念和規律產生錯誤的認識。在物理教學中，學生理解概念和規律必不能少的環節是觀察和實驗，這種技能對培養學生觀察和實驗能力具有非常重要的作用。盡管實驗能夠起到積極作用，但由于現實條件的限制，還是有很多實驗不能在課堂上完成，因此物理老師運用信息技術對物理實驗演示和講解作用尤為重要。

1 模擬課堂上不能做的實驗

我們對事物的認識必須以實驗結果為依據，物理是一門實驗科學，但有些內容無法用實驗演示，這時就可借助現代教育技術解決在黑板上做實驗的尷尬局面。比如在學到原子物理部分，在傳統教學中只能是舉出“乒乓球模型”等傳統模型，這對學生來說很難理解，利用現代多媒體技術可以制作逼真的模擬課件，可以用計算機來模擬、演示α 粒子散射實驗，把微觀世界加以放大，客觀形象地展示在學生眼前，有利于學生理解。又如，在萬有引力部分研究天體運動時，學生能夠想象圍繞天體中心運動情況，如果只是利用傳統的掛圖很難實現有所突破，更不用說實現本課的教學目標了。利用計算機課件輔助教學，向學生展示事物形態，事物之間發生的現象和過程，有利于學生全面認識客觀世界。在教學中像這樣的模擬課件非常多，用多媒體技術應用這些課件給我們的教學帶來了極大的方便。

2 利用“仿真物理實驗室”軟件，加強學生實驗操作的規范性

在教學中經常用到“仿真物理實驗室”軟件，此軟件提供了一個實驗器具比較完備的綜合性實驗環境，可以創設出一個合適的物理模型，然后按照這個模型的要求設定實驗環境及有關參數，創建出所需的實驗。傳統教學中學生只能按照教師的設計意圖去做，自己的設計為什么不行，不能到實驗室驗證。而使用“仿真物理實驗室”軟件，按學生的設計連接電路，可以真實模擬實驗，電表的讀數會隨電路結構的變化而變化，如果操作不規范，還會顯示出燈泡被燒壞、超出電表量程等。并且能夠比較滑動變阻器兩種接法對電路中電流電壓的調節效果。在學生實驗時用圖象處理數據是一種常用的方法，使用此軟件可以直接獲得數據并能用電腦作圖，完全可以模仿物理實驗室的操作，既能節省實驗時間，又能很快得出所需要的圖像，總結出實驗所揭示的物理規律。

3 物理實驗與課件相結合模式

3.1 變動態為靜態

課堂演示實驗能夠激發起學生的興趣，但由于有些物理過程較復雜，不容易看清楚其本質，這時我們可以借助計算機模擬實驗過程。如在“交變電流”這一節中，我們利用計算機就在教學中使用，發電機與靈敏電流計連接顯示發電機產生的電流大小和方向做周期性變化，這時可把演示的實驗用計算機模擬，并可變動為靜，幫助學生理解物理過程和具體情景，讓學生動手動腦，鍛煉和培養學生的創新能力，又充分利用了現代技術手段把抽象的東西變成直觀的畫面，幫助學生克服學習中的難點，提高了課堂教學效果。

3.2 變抽象為具體

利用多媒體課件可以清楚地展現在物理實驗中看不到的電場、磁場的分布、以及各種物理量的動態變化，幫助學生輕松地理解有關的物理規律，將抽象的概念和規律形象化、具體化。如在“楞次定律”這節課中，根據條形磁鐵N 極（或S 極）插入和拔出閉合線圈時，產生感應電流方向不同，讓學生自主地通過實驗探究感應電流的方向，并適時地對學生進行點撥。其后，在學生分析實驗現象并歸納結論的過程中，利用計算機動畫再現實驗過程，把實驗中本來看不見的磁感線的分布及其變化展示在計算機屏幕上，從而使學生可以很快得出正確結論。

3.3 變難為易

在實驗教學中的一個難點就是測量儀器的使用和讀數，實物太小，傳統教學中是采用放大實驗儀器演示，配合掛圖分析原理，可見度小，難以達到預期的目的；直接分發器材給學生又會分散學生的注意力，應用現代教育技術就可將這個難點突破。在游標卡尺和螺旋測微器的使用實驗中，先利用多媒體課件展示實驗器材并介紹結構、原理并練習讀數，在了解了基本的使用方法和原理之后再把實物發給學生練習使用，并讓同桌之間互相測試，學生興趣高漲，調動了學習積極性，收到了事半功倍的效果。

計算機等多媒體技術確實給教學帶來了極大的方便，但多媒體教學不是全能的，在教學中也不能盲目使用，不適合用的地方堅決不用。學生只有親手操作實驗室里的設備，才能給學生帶來真實的感受，而多媒體課件模擬只是教學的一個輔助手段。不同的教學內容需要選擇不同的教學手段，這就要根據實際情況靈活的選擇應用，有的時候還需要綜合應用幾種模式，以期達到最佳的教學效果。這就要求我們一線教師不斷學習，不斷實踐，使其更好地為課堂教學服務。

［1］張德啟，等.物理實驗教學研究[M].科學出版社，2005.

［2］蔡鐵權.物理教學叢論[M].科學出版社，2005.