計算機輔助教學在中學物理實驗教學中的應用

朱忠良

摘要：計算機輔助教學在中學物理實驗教學中的應用能夠有效的改善教學氛圍，提升教學質量。近幾年隨著我國教育改革的逐漸深入，實踐教學已經成為教學改革的主要方向和內容。計算機技術的飛速發展不僅在國家經濟發展中具有重要的貢獻，在教學改革中也具有重要的意義。為了更好的實現計算機輔助教學在中學物理實驗教學中的應用，論文從中學物理實驗教學入手，深入分析計算機輔助教學的應用優勢和不足，為其應用作用的增強提出優化建議，以促進中學物理實驗教學效果的提升。

關鍵詞：中學 物理實驗教學 計算機輔助教學

計算機輔助教學（Computer Aided Instruction，簡稱CAI）是在計算機輔助下進行的各種教學活動，以對話方式與學生討論教學內容、安排教學進程、進行教學訓練的方法與技術。中學物理實驗教學是以實驗內容為基礎的一項實踐性教學科目。在其教學的過程中必須充分的調動學生的主觀能動性，從而激發學生實踐學習的興趣，才能夠保障實驗教學的準確性和高效性。利用計算機輔助教學的多媒體性能，還原實驗內容，實現教學方式和教學內容的創新，對中學物理實驗教學具有重大的意義。

一、計算機輔助教學應用優勢

（一）直觀反應物理實驗教學內容。計算機輔助教學在中學物理實驗教學中的應用能夠更加直觀的反應物理教學內容。教師在使用計算機輔助教學模擬物理實驗的過程中不會受時間、空間、地域的限制，能夠將大型的實驗器械在計算機教學中進行模擬演示，將復雜化的實驗教學內容簡單化，幫助學生增加教學印象。例如，在初中物理平拋運動實驗教學的過程中采用平拋運動演示水平拋出的整個過程如果是在教師內進行演示，受到教學范圍的影響其效果并不理想。此外，受到人眼保留圖像的時間限制，學生并不能直觀的看到平拋路線。利用計算機輔助教學可以在虛擬空間內，實現平拋運動及運動路線的寫實化，直接反應物理實驗教學內容，突出教學效果。

（二）激發學生主觀能動性。傳統中學物理實驗教學的過程中學生是在物理實驗教學中受到教學器材和教學時間的限制，不能夠盡情的進行實驗操作，影響學生的學習興趣的構建，阻礙了學生主觀能動性的培養。但是，在計算機輔助教學中不會因為設備損壞原因、操作故障原因等對學生進行限制。例如，在電學實驗中教師需要對電池、導線、閘等基礎設施進行保護，因此要求學生在實驗操作過程中注意避免損壞。而在計算機輔助教學中學生可以完全根據自己的想法進行操作和鏈接，完全不用擔心損壞設備的問題。這樣大幅度的增加了學生的主觀能動性，使其樂于實驗，善于實驗。

（三）提升教學質量。根據國家教育部和相關教育機構對已經實施計算機輔助教學和未實施計算機輔助教學的中學物理實驗教學質量進行對比分析，發現其中實施計算機輔助教學的中學物理實驗教學質量明顯高于后者。也就是說利用計算機輔助教學能夠提升中學物理實驗教學的質量。

二、計算機輔助教學應用不足

（一）計算機輔助教學技術不足。當前我國中學物理實驗教學中應用計算機輔助教學技術不足，嚴重制約著應用作用的發揮。例如，在熱能轉換為動能的實驗教學過程中，傳統的教學方式是在課上進行教師演示的方式，在酒精燈下加熱帶有瓶塞的試管內的液體，經過一段時間后水通過加熱逐漸轉變為水蒸氣，并且對瓶塞做功，推動瓶塞噴出試管。在該過程中實現了熱能轉換為動能的實驗教學。將該實驗轉換為計算機輔助教學則是利用動畫的形式進行動畫演示，并不具有學生自我操作的教學作用。如果能夠在計算機輔助教學中實現改革流程學生自主組裝，自動控制加熱時間等，更加具有實驗教學的效果，還能夠保障教學的安全性。

（二）缺乏學生自主學習能力的培養。學生自主學習能力的培養是中學物理實驗教學中重要教學目的。在計算機輔助教學中雖然有助于促進學生主觀能動性的提升，但是卻忽視了學生主動參與課堂教學的重要性。

三、計算機輔助教學應用優化建議

（一）提升計算機輔助教學技術水平。提升計算機輔助教學技術水平需要從兩方面對其進行完善。首先，在技術層次上強化計算機輔助教學系統的構建，從根本操作和內容上實現計算機輔助教學系統優化，強化內容可操作性和實驗性，從而為物理實驗教學內容的實行奠定基礎。其次，在操作層次可以通過加強中學物理實驗教師的計算機輔助教學能力對整體計算機輔助教學在中學物理實驗教學中的應用效果進行提升。

（二）強化學生自主學習能力的培養。強化學生自主學習能力的培養首先，必須轉變中學物理實驗教師的思想，從而轉變機器灌輸學習方法的教學模式。針對中學實驗物理教師的教學思維和教學對象進行更正，在保障教學質量的基礎上利用中學物理教師教學實踐內容，強化學生在教學過程中的主體位置，從而幫助教師提升對學生自主動手實踐能力的培養。此外，在教學的過程中利用計算機輔助教學激發學生主觀能動性的優勢強化學生的自主學習能力。例如，在串并聯電路實驗教學中構建串并聯教學軟件系統，利用文本、聲音、圖像和動畫激發學生的主觀能動性，參與到計算機內部模型構建中。結合現場實驗教學，對學生的串并聯電路連接的動手能力進行培養，強化教學效果。

四、結語

當前我國中學物理實驗教學中已經開始逐漸實施計算機輔助教學，在其長期的教學改革和應用的過程中發現，計算機輔助教學具有直觀反應物理實驗教學內容、激發學生主觀能動性和提升教學質量的優勢。但是，計算機輔助教學在中學物理實驗教學的應用過程中也存在計算機輔助教學技術不足、缺乏學生自主學習能力的培養的問題。因此，想要進一步發揮計算機輔助教學在中學物理實驗教學中的作用，優化中學物理實驗教學質量，可以通過提升計算機輔助教學技術水平，強化學生自主學習能力的培養等方式對其進行優化和改善，以提升我國中學物理實驗教學水平，為國家人才基礎教育的培養奠定基礎。

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（作者單位：揚州大學附屬中學東部分校）