物理是一門研究物質(zhì)世界生活及現(xiàn)象的學(xué)科,也是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理實驗對物理學(xué)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。物理實驗對提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、理解物理原理都有深遠的意義。面對物理這門充滿紛繁復(fù)雜現(xiàn)象的學(xué)科,我們?nèi)绾文軌蛟?1世紀的信息時代,在物理知識的海洋中乘風(fēng)破浪呢?下面結(jié)合自己在物理實驗教學(xué)中的實踐闡述自己的觀點。
所有的物理概念、規(guī)律和定律等都建立在物理實驗基礎(chǔ)上的,合理的利用網(wǎng)絡(luò)信息教學(xué)技術(shù),可以幫助我們在實驗教學(xué)中優(yōu)化實驗過程,達到良好的教學(xué)效果。
利用信息技術(shù)輔助物理演示實驗教學(xué)
演示實驗大都是教師在講臺上做,學(xué)生在臺下看,由于種種原因影響了部分學(xué)生的觀察效果,而計算機技術(shù)對圖像、圖形有強大的處理功能,可以變抽象為實體,變靜態(tài)為動態(tài)。例如,在《光的折射》一課教學(xué)中,光線的傳播方向在演示實驗中很難被觀測到,為此我利用計算機的動畫和文字功能來模擬光線,設(shè)計了《光的折射規(guī)律》課件,讓學(xué)生觀看到模擬的物理情景,從而對這一抽象理論有了直觀的認識。其中“光的折射應(yīng)用”中“漁民用又瞄準水中的魚”的動畫,引起學(xué)生強烈興趣,很容易發(fā)現(xiàn)了光的折射原理。再如,做凸透鏡成像規(guī)律實驗時,我先用常規(guī)儀器按傳統(tǒng)實驗方法進行演示,由于常規(guī)實驗儀器的限制,蠟燭在光屏上所形成的像,隨著物距的變化,像距、像的變化都不便于學(xué)生觀察。致使學(xué)生對凸透鏡成像的特點不甚理解,此時,我利用信息技術(shù)進行凸透鏡成像規(guī)律模擬實驗,演示物距從無窮遠至小于焦距的整個實驗過程中,物距、像距和像的變化情況,整個模擬實驗過程流暢、直觀,使學(xué)生對實驗有了一個清晰完整的認識,達到了很好的教學(xué)效果。
利用信息技術(shù)模擬實驗過程,重現(xiàn)實驗現(xiàn)象
受條件限制,有不少物理實驗不可能在實驗室完成,也不可能由學(xué)生親自動手操作。然而借助計算機信息技術(shù)強大的模擬功能、動畫功能,能解決許多難以表現(xiàn)或操作的物理實驗和情景。例如“大氣壓能支持約10米高的水柱”實驗,依照學(xué)校現(xiàn)有條件,還不能進行動手操作,而采用錄像放映的形式,使學(xué)生真切感受到了實驗的真實性。又如“魚在水中的浮沉和潛水艇在水中的浮沉原理,”學(xué)生很難觀察得到,教師使用信息技術(shù)課件,用動畫的形式表現(xiàn)魚和潛艇的浮沉,形象、生動、有趣,學(xué)生在觀看中,自然地加深了對“浮力”的大小和物體浮沉條件的理解,從而彌補了無法在實驗室中完成物理實驗的不足。
利用信息技術(shù)輔助實驗探索
在學(xué)生分組實驗中,有的實驗費時、費力,一節(jié)課完成不了任務(wù)。如學(xué)生實驗《用電流表測量串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中的電流》,儀器多,連接電路本來就較困難,還要測量結(jié)果、探索規(guī)律,一部分學(xué)生根本完不成實驗?zāi)繕耍踔烈粋€實驗數(shù)據(jù)都測不出來。如果教師在實驗過程中同時播放該實驗錄像和模擬動畫課件,同時學(xué)生進行實驗操作,這樣即看清了操作技法、注意事項,又明白了實驗原理,大大加快了學(xué)生的實驗速度和準確性,減輕了學(xué)生實驗操作的難度,提高了實驗效率。
利用信息技術(shù)拓寬物理實驗的范圍
物理教學(xué)中,雖有不少演示實驗和學(xué)生探索實驗,但都是一些簡單的實驗。教師運用信息技術(shù)課件卻能從大到宇宙天體演變、行星運動,小到分子熱運動、電子繞核旋轉(zhuǎn),強烈到原子彈、氫彈的爆炸實驗都展現(xiàn)在學(xué)生面前,使學(xué)生大開眼界。還有一些現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),如納米技術(shù)、電子技術(shù)、材料技術(shù)、航空航天技術(shù)等強烈的現(xiàn)代科技信息,利用多媒體介紹給學(xué)生,大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和欲望,使學(xué)生的思維進入到物理情景之中,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),彌補了傳統(tǒng)教學(xué)的不足。
復(fù)習(xí)階段,計算機教學(xué)課件再現(xiàn)實驗過程,提高復(fù)習(xí)效率
在復(fù)習(xí)階段,免不了要復(fù)習(xí)實驗。如果把實驗重新做一遍就會費時費力,而我們用計算機教學(xué)課件再現(xiàn)實驗過程,就會大大節(jié)省時間,同樣再現(xiàn)實驗過程,達到復(fù)習(xí)效果。例如,阿基米德原理是一個比較復(fù)雜的實驗,在復(fù)習(xí)時我們把各個因素對浮力大小的影響用計算機教學(xué)課件再現(xiàn),學(xué)生可以在比較短的時間內(nèi)重新回顧實驗的過程,再次總結(jié)實驗規(guī)律,提高復(fù)習(xí)的效率。影響物體吸收熱量多少的實驗、牛頓第一定律的理想實驗等實驗的復(fù)習(xí)均可采取這種方法。
總之,信息技術(shù)在物理實驗教學(xué)中可激活學(xué)生的記舷細胞,重現(xiàn)物理情景,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的物理思維習(xí)慣,從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。利用信息技術(shù)來輔助物理實驗教學(xué),有助于提高學(xué)生的實驗興趣和實驗效率,擴大實驗范圍和容量,是一種有效可行的教學(xué)手段。但同時,我們也要注意,不能用信息技術(shù)教學(xué)完全替代物理實驗,否則會使物理實驗教學(xué)虛擬化、游戲化,降低學(xué)生實驗操作和探索能力。綜上所述,在電化教育迅猛發(fā)展,特別是計算機輔助教學(xué)不斷普及的今天,我們應(yīng)該合理的選擇電化教學(xué)設(shè)備,為物理的實驗教學(xué)提供幫助和支持。我們還應(yīng)該積極探索輔助教學(xué)與實際實驗教學(xué)的關(guān)系,找出多媒體信息技術(shù)教育在物理實驗教學(xué)中更多更好的應(yīng)