運用信息技術優(yōu)化高中物理實驗

肖明

[摘要]隨著科學技術的發(fā)展，信息技術已廣泛應用于物理實驗教學。信息技術與高中物理實驗的有效整合，可以優(yōu)化實驗，促進師生合作與探究活動的開展，提高實驗教學效率，提升學生的信息技術素養(yǎng)。

[關鍵詞]信息技術；高中物理；實驗

[中圖分類號]G633.7 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058（2017）05-0074-01

眾所周知，物理學是建立在實驗基礎上的一門自然科學，很多規(guī)律的得出都是通過實驗得到的。豐富多彩的實驗，不僅能激發(fā)學生的求知欲，促進學生掌握知識、運用知識，還可以培養(yǎng)學生嚴謹、求實的科學態(tài)度，促進學生綜合能力的提高。但是很多學校受實驗條件的限制，很多實驗在課堂上沒辦法開設。因此，教師就需要進一步創(chuàng)造條件，優(yōu)化實驗，打破實驗條件的限制。運用信息技術優(yōu)化實驗，可以更好地提高實驗的可見性，增強實驗的安全性，最大限度地發(fā)揮實驗的功效。

一、模擬無條件完成的實驗。加深實驗印象

物理教學中有些實驗，由于條件限制，在實驗教學中不能實際操作，致使學生理解不深，學而不牢。教師可以運用信息技術手段，利用Flash等軟件制作動畫，進行模擬演示，就可以很好地加深學生對所學知識印象，吸引學生的注意力，還能激發(fā)學生的求知欲望。例如，在講布朗運動時，運用動畫展示微觀分子撞擊宏觀微粒的布朗運動情景，使看不見的微觀現(xiàn)象看得見了，從而增強學生的感性認識。又如，在講交變電流通過電容器時，學生很難想象，電流是怎么通過彼此絕緣平行板電容器的，教師利用多媒體演示將電子運動的過程展示出來，學生就可以直觀看到，電流“通過”電容器，是由于電容器交替充放電，電路中電子的定向運動形成電流，而非電子真的躍過了彼此絕緣的平行板。利用信息技術將一些微小現(xiàn)象和微觀世界的物質進行放大，把不容易說清楚的現(xiàn)象展示出來，使學生對這一知識的理解變得容易，進而取得較好的教學效果。

二、優(yōu)化實驗。提高實驗的可見度和清晰度

教師在講解實驗的過程中，常會受到實驗器材本身的限制，有些實驗器材不宜搬到教室，有些實驗模型太過粗糙，還有些實驗器材太小不宜展示，因此會造成學生學習上的困難，會給學生造成錯覺，給教學帶來不利的影響。教師如果利用信息技術對高中物理實驗進行有效整合優(yōu)化，就可以使現(xiàn)象更加清晰，使實驗操作更加容易。例如，在長度測量中，要用到的實驗儀器有游標卡尺和螺旋測微儀，這些儀器本身小而精密，拿實物來講解，學生不容易看清楚，而用模型來講解，模型又不精確，讓學生練習讀數(shù)還是有很大的缺陷。在實際教學過程中，教師可以用模型來講解原理，而練習讀數(shù)則可以用信息技術手段進行模擬，把儀器讀數(shù)的部分進行放大，這樣學生就能很清晰地進行讀數(shù)練習了。

三、運用軟件處理實驗數(shù)據(jù)。提高課堂教學效率

隨著新課程的實施，以前教材上的很多驗證性實驗變成了現(xiàn)在的探究性實驗，教材之所以這樣改編就是要教師引導學生自主探究，體驗發(fā)現(xiàn)科學規(guī)律的過程，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力，這也就要求教師必須改變教學方法，否則就會造成課堂上時間不夠用，學生在課堂上完不成實驗，不能很好地探究出結果，教學中教師如果借助信息技術對課堂結構進行優(yōu)化，應用軟件處理實驗數(shù)據(jù)，既可以完成實驗內容，又提高了學生的信息技術素養(yǎng)。例如，在學習《探究加速度與力、質量的關系》時，由于實驗內容要分兩種情況，每一種情況都要測量很多數(shù)據(jù)并進行分析處理，內容多、任務重、時間短往往造成課堂上時間不夠用，教師就可利用Excel軟件的圖表功能處理數(shù)據(jù)，把各小組的實驗數(shù)據(jù)填到相應的表格中，由軟件得到的a-m關系圖為a-1/m圖像，從而得出正確的結論。又如，在實驗課上每做一個實驗都要進行誤差分析，教師可以利用Excel函數(shù)功能編寫計算公式，待學生做完實驗得到實驗數(shù)據(jù)的時候，把實驗數(shù)據(jù)輸入到編好的公式中進行誤差分析。這樣教師和學生都可以看到實驗結果。學生可根據(jù)自己的結果，分析本次實驗做得成功與否；教師可看到本次實驗中各小組的完成情況。

四、運用仿真虛擬實驗室。自主設計實驗

新課程標準要求教師利用信息技術支持學生開展自主、合作、探究等學習活動，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，而傳統(tǒng)的實驗教學都是線性有序的，學生的思維卻是活躍而發(fā)散的，教師在實際教學中應要求學生以課本為基礎，但又不拘泥于課本，積極鼓勵學生大膽猜想、求異創(chuàng)新，從而實現(xiàn)教學信息的非線性化，為學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)搭建平臺。例如，在電學實驗教學中，教師可以帶領學生走進“仿真電學實驗室”自主設計實驗，學生可通過媒體的交互功能，自行選擇儀器進行組合安裝，用不同的方法實現(xiàn)同一個目標，培養(yǎng)學生的設計和創(chuàng)新能力。

總之，實驗課不能完全用課件、錄像等方式代替實驗，不能因為強調信息技術的應用而放松常規(guī)實驗教學。

（責任編輯 易志毅）