信息技術使物理課堂實驗教學有不一樣的“精彩”

黃厚生

【內容摘要】本文通過對中學物理實驗教學地位與中學物理實驗教學現狀的分析，并指出傳統物理實驗教學存在的不足，結合教學案例展示多媒體課件進行物理實驗教學的優勢，同時指出使用多媒體輔助實驗教學應遵循物理實驗規律的原則性。

【關鍵詞】多媒體手段 物理實驗教學 優化教學

一、實驗教學在物理教學的地位及物理實驗教學的現狀

物理學是一門以實驗為基礎的科學，物理學中的概念、定理、定律大部分都是通過實驗或以實驗為基礎總結概括而來的。在中學物理教學中物理實驗教學是不可或缺的， 可以說， 物理實驗教學的成敗，決定著整個物理教學的效果。因此，我們物理教學工作者要思考和探討如何提高物理實驗成效，激發學生學習物理的興趣。

現在很多學校的物理實驗教學還是以傳統的教學方式為主，以往的實驗教學主要突出老師的主體地位，大多實驗都是以教師的講授為主，有甚者一些實驗還是通過教師講授加黑板畫圖來完成，連基本的動手操作都沒有。從而，失去了物理實驗教學應有的優勢，本應通過動手實驗培養學生的質疑能力和創造性，物理學習變為純理論學習，導致學生學習物理的積極性和主動性不高。同時，還有一些經濟落后的偏遠地區，特別是農村中學學校的實驗儀器、實驗設備嚴重短缺;跟不上教材改革的步伐，有些學校連教材里最基本的演示實驗都沒有辦法完成，更不用說開展學生小組實驗，實驗教學質量很低下，嚴重阻礙物理教學新課程理念的全面開展。

隨著信息技術的高速發展，其在社會各個領域中均有廣泛的應用，對社會各個領域的發展有著深遠的影響。筆者認為，當前我們可以把信息技術應用到我們的物理課堂實驗教學中來輔助教學，以提高物理課堂實驗教學的效率。

二、利用多媒體技術對物理實驗教學進行整合、優化

目前中學生普遍感到物理難學，特別是一些農村高中的學生害怕學習物理，對物理缺乏興趣。學生對物理無興趣，影響著整個中學物理教學，這也是制約中學物理教學發展的瓶頸。而通過什么手段才能激發他們學習物理的興趣？筆者認為可以通過采取多種教學手段，例如：我們可以在物理實驗教學中加以應用多媒體進行輔助教學，以彌補因實驗器材缺乏而不能進行的演示實驗的不足。

1.運用多媒體手段提高物理教學效率

1.1應用多媒體手段縮短演示實驗的時間，以提高課堂效率

演示實驗在我們物理教學中及其重要，通過演示實驗可以提高學生對物理規律的認知，但在有些實驗的過程需要比較長時間，實驗操作比較繁雜，有時完成一個實驗的時間將占半節課的時間，這樣會降低學生的學習興趣，也會影響教學任務的完成，教學效果大打折扣。例如八年級第三章《物態變化》中研究水的沸騰時，教師會做演示實驗要求學生觀察并總結沸騰的定義，但是水要沸騰需要很長時間，長時間的觀察會分散學生的注意力。這時我們利用多媒體課件模擬該實驗，讓這個實驗可以在短時間內完成，并且能把不同時段的沸騰溫度顯示出來，學生能夠直觀觀察實驗現象，從而較快的總結沸騰的定義。

通過多媒體課件演示此實驗，能夠很好把水沸騰的整個過程展示給學生，給學生了形象而直觀的實驗現象，進一步提高了學生學習物理的興趣。

1.2應用多媒體手段復習實驗以提高課堂效率

利用多媒體具有交互性的特點，老師可以把高考、中考要考查的實驗制作成微課，讓學生可以利用微課進行實驗復習，一個好微課能很好為學生展示了實驗儀器、操作過程、實驗應注意的問題以及實驗誤差的原因等。讓學生通過微課復習實驗能及時反饋學生對學過的實驗的掌握情況。利用多媒技術進行物理課堂實驗的復習，指出學生在實驗當中出現的錯誤操作，鞏固實驗的注意事項，加深學生對實驗的理解。特別是高三的物理實驗復習課，高考的考綱要求考查十三個實驗，如果每個實驗都要去實驗室動手實驗，就必須花費大量時間，這將影響高考整體的備考進度和降低復習效率。如果我們能利用多媒體技術輔助教學，會在課堂教學中節省很多時間，同時也能進一步增加課堂的容量，使課堂內容更加豐富，提高課堂效率。

2.應用多媒體手段，進行模擬實驗

2.1 應用多媒體手段模擬一些看不見、摸不著的抽象實驗

由于中學實驗室條件的限制，許多微觀物理現象用人的肉眼無法觀察得到，演示實驗也難完成。利用多媒體技術模擬無法直接用實驗演示的物理現象、物理過程，為學生理解、接受和記憶有關抽象物理知識創設生動形象的物理情景。例如：在“光電效應”這一問題時，金屬導體中的自由電子和入射光的光子本來是看不見、摸不著的，學生只能憑借想象去理解光子與金屬板電子的相互作用。我們可以通過多媒體課件實驗，化抽象為直觀，如圖2-2是使用《粵教版教材配套的課件資源》制作的課件：

在制作的多媒體課件中，可以讓學生直觀的看到光子與電子的相互作用以及電子逸出的過程。形象而直觀的實驗過程展現在學生眼前，學生更容易理解。

2.2 應用多媒體手段模擬模擬對儀器、學生的安全性較差的實驗

教學中涉及的實驗并不是學生都能親自去操作，例如人觸電后有什么反應？如果要求學生去完成并親自感受一下這個實驗，這種做法是不切合實際的，也存在安全隱患，最好利用多媒體課件代替。有些實驗還會對實驗儀器造成損害，若一直用實物進行就會造成浪費，若使用多媒體手段進行試驗就完全可以解決這一問題。例如：圖2-3保險絲作用的演示。

3. 應用多媒體手段，實現實際操作無法實現或較難實現的物理實驗

物理實驗中有一些實驗要求的條件很嚴格，中學實驗室中現有的實驗器材很難實現或直觀展現，但它對物理學科的整體教學效果有直接的影響，對相應物理規律的掌握和理解起到主導作用，而應用多媒體手段進行物理實驗教學就能較好的解決這一問題。如采用微觀放大的方法演示物體的微小形變、布郎運動等;用多媒體展示衛星的發射過程，通過動畫展示衛星的變軌以及繞地球做圓周運動的軌跡，用多媒體演示月食的形成，以及人造衛星繞地球做橢圓運動時的近點和遠點、同步衛星的定點等;還有一些中學物理實驗室不可能做的實驗，比如α粒子散射實驗和核反應。上述的幾種實驗僅僅用語言或者畫圖來描述，很難讓學生理解并掌握。但此類實驗我們完全可以借助多媒體技術來實現。例如，我們可以用計算機來模擬，用Flash 動畫來模擬核裂變反應。

一個中子轟擊鈾核打出兩個中子，這兩個中子又轟擊兩個鈾核打出四個中子……這樣將鏈式反應形象地展現在學生的眼前，再配上一些音效，能使學生如同身臨其境般的處于核反應的現場。這些模擬過程畫面清晰直觀，并且可以方便地暫停或重放，使學生理解迅速、印象深刻、增加記憶，因而教學效果和學生反應都比較好。

三、多媒體手段優化物理實驗教學因遵循的原則

1.針對性原則

雖然現代的多媒體輔助教學比以往的教學模式會有一定的優勢，但我們現在有些老師在使用多媒體輔助課堂教學的時候形成一種不良的風氣，總認為要上好一節高質量的優質課就得使用多媒體，特別是一些公開課就非得使用多媒體不可，正所謂的無多媒體課件就不是高質量的課堂。我們要意識到教育手段先進并不等同于教育理念就先進，只有結合課堂教學實際的需要，充分利用好多媒體的輔助教學功能，強化使用多媒體使用的針對性，應應課堂需要，區別不同的實驗，從而決定是否需要用多媒體來輔助物理實驗教學。

2.實踐性原則

物理是一門自然科學，物理實驗教學在物理課堂教學中扮演著重要的角色，我們應加強對物理實驗教學的重視。我們的教學應順應著物理概念的構建、物理原理、定理、定律的發現過程，利用實驗來引導學生對物概念、定理、定律發現過程進行重新呈現，強化學生掌握科學的實驗方法，增強學生對物理實驗在物理學習中的重要性，培養學生動手實驗能力。利用多媒體來演示實驗可以讓實驗現象更直觀，但它的缺點在于會弱化學生的動手能力。同時，模擬演示實驗是人為設定好，并不能真實地反映實驗本身，大大降低了實驗的可信度，如果學生長期接受這種在他們心里一直在質疑的東西，就會對物理的探索失去了興趣，久而久之也會失去了學習物理的興趣。因此， 在利用多媒體技術輔助物理實驗教學時， 還必須堅持實踐性原則， 對一些因實驗室條件限制無法完成的實驗可以適當的應用多媒體課件加以輔助教學，以提高教學的質量，但只要條件允許， 我們應多讓學生親自到實驗室動手操作， 以培養學生的動手能力，提高學生的創造性。

總之，多媒體技術在物理實驗教學中，很好的對傳統教學進行優化。但多媒體教學也只是優化物理實驗教學的手段之一，每一種教學手段都應具有其自身的優點，在物理實驗教學中應發揮多媒體優點的最大化，以彌補傳統教學的不足。因此，在教學中應根據需要選擇和有效應用媒體，以獲得更好的教學效果。課堂演示的普通物理實驗和學生的分組實驗絕不能以錄像或動畫代替，我們只有正確用好多媒體，才能真正提高物理實驗的效果，使實驗教學變得形象、直觀，使學生能夠在多媒體演示實驗與親自動手實驗相結合的實驗教學中獲取知識，從而不斷提高物理課堂教學的效率。

【參考文獻】

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（作者單位：郁南縣連灘中學）