發揮信息技術優勢，提高物理實驗教學質量的研究

張永

摘要：隨著信息技術的發展和推廣，農村學校的課堂也在逐步使用信息技術，初中物理教學是以實驗為基礎的自然科學。由于物理這門學科實驗性、抽象性、應用性比較強，如何使物理問題形象化便成為學生學習的關鍵，直接影響課堂教學質量。傳統實驗教學由于受實驗條件的限制存在著諸多的問題，其作用并不能得到有效的發揮。利用信息技術優勢，改變傳統物理實驗教學是提高教學質量的必要手段。本文中筆者結合自己在實際教學中的實踐，針對傳統的實驗教學中存在的問題，就如何將網絡信息技術與物理實驗教學進行整合，發揮信息技術優勢，談談自己的一些做法及體會。

關鍵詞：網絡信息技術 物理實驗 實驗教學

以網絡技術和多媒體技術為核心的信息技術，以其傳輸信息量大、準確性高、直觀性好、處理速度快、交互對話和邏輯判斷等優點，為我們的教學改革提供了一個嶄新的舞臺。與傳統教學相比，信息技術有利于學生學習興趣的激發和學習主體作用的體現；有利于知識的獲取與保持；具有超文本性，因而可實現對教學信息最有效的組織與管理。

一、信息技術在物理實驗教學中運用的必要性

傳統實驗教學由于受實驗條件的限制，實驗的科學性、直觀性、探索性和操作性的難度大，教學中未能真正體現。存在著一些難以克服的矛盾。

1.一些演示實驗反應規模小而課室大，多數學生觀察比較模糊。

2.宏觀物理現象無法揭示物理微觀世界變化的歷程，造成學生對概念、原理、規律的難以理解。

3.由于時間是有限，一些實驗難以完成。

4.許多物理實驗瞬間即逝而無法觀察到，影響教學效果。

5.部分實驗無法直接演示，內容比較抽象，學生學起來比較費力，學生既要理解課本中的文字內容，又要發揮想象力，不易弄清原理。

6.對物理實驗中的一些錯誤操作，教師只能通過口述來給學生指出錯誤的原因及正確的操作步驟，不能加深學生印象，影響學生實驗操作能力的提高。

信息技術在圖形處理上具有高超的能力，利用這一特有功能可以變抽象為具體，變靜態為動態，將微觀過程加以宏觀模擬，把宏觀場景作微觀處理，對瞬間變化搞定格分析，彌補了物理實驗難以展現的情景，學生對抽象的理論豁然開朗，增強了學生對事物的理性認識；采用攝像、剪輯技術，對實驗全過程進行加工，既為學生提供實驗全過程，又突出重要的實驗現象，同時也不失實驗的真實性；利用計算機靈活、強大的交互性，教師可根據自己的教學風格和學生的實際情況，將網絡素材進行整合，任意組合、安排課堂實驗教學，從而設計出更合理、更科學的課堂教學過程；運用現代信息技術，建構探究型物理實驗課堂?？梢愿鶕煌姆磻?，創造不同的實驗條件，讓學生在計算機中的“實驗室”里充分發揮各自的才能，進行設計、探索、實驗。

二、信息技術在物理實驗教學中運用的幾點做法

鑒于此上原因，我在教學實踐中大膽嘗試利用現代信息技術優化物理實驗教學，具體做法有以下幾點。

1.利用實物投影，提高演示實驗的可見度性?，F象明顯、易于觀察的實驗，要親手去做。而對于多數學生觀察比較模糊的實驗可利用實物投影的方法進行放大，將實驗過程與實驗現象在大屏幕上展示，如分子的擴散現象、磁現象等實驗。一方面使學生觀察物理實驗現象以及研究和學習物理的重要手段更加直觀、清晰；另一方面學生的參與，使得課堂氣氛更加活躍，學生的學習興趣更加濃厚，掌握知識的欲望更加強烈，學生思維得到更充分的調動。

2.借助課件模擬實驗，完善實驗內容。物理知識與人類的生產、生活密切相關，中學物理涉及的內容比較多，但學生相關社會實際知識匱乏。傳統教學方法一般采用模型、掛圖、板書等演示手段，真實性、直觀性較差，無法激起學生學習興趣，若用計算機動畫模擬利用物理知識生產的流程圖向學生展示物理知識在生產中的應用情況，就可以使學生對整個生產過程及應用原理在頭腦中形成一個過程框架。利用Flash軟件制作錯誤實驗操作創設教學情景，可以把錯誤的原因演示清楚，通過正反實驗對比加深學生的印象，使之掌握實驗的正確操作要領，提高學生的實驗動手能力。下列錯誤操作都可用動畫來模擬：如在利用溫度計的使用的教學中，關于溫度計的使用錯誤方法用動畫模擬，讓學生直觀領會。內燃機的工作沖程實驗，內燃機在工作沖程過程中學生無法觀察到，這時可借助計算機設計三維動畫片，讓內燃機工作，展示內燃機工作現象的原理。通過計算機模擬物理實驗能讓學生抓住觀察對象的主要特征和變化過程，明確觀察對象產生變化的現象和特征，有助于培養學生的觀察能力和分析能力。可以對無法直接操作的實驗或實驗中的一些錯誤操作進行模擬，可以避免學生學習的枯燥，使抽象的內容清楚地展現出來，便可以輕而易舉地達到幫助學生直觀而形象地接受知識的目的，也可減少實驗消耗。

3.運用現代信息技術教育資源可以彌補實驗不足，增強實驗演示效果。在我們物理實驗教學中，有些儀器可見度小，演示實驗效果差。如在學習刻度尺、天平和電壓表的使用方法及讀數時，雖然學校能保證學生手中都有這些儀器，但由于這些儀器刻度比較小，教師講解示范起來非常吃力。此時，教師可以播放視頻或利用實物的放大作用，能讓全班學生詳細、全面觀察具體操作過程和讀數方法，從而彌補了實驗的不足，增強了實驗演示效果。

4.利用多媒體課件實現微觀現象宏觀化，突破教學重點和難點。微觀世界對大多數學生來說是可望不可及的。傳統的教學就是教師“照本宣科”或者機械地描述，學生很難想象和理解。而借助CAI的動畫、3D的動態立體模型可以模擬微觀構成、模擬粒子運動等，通過聲音、畫面、文字、于一體能展示微觀世界，微縮的客觀世界，模擬化學反應，打破了學生認識的時空限制，通過動畫將微觀變化過程宏觀化，使看不見的過程變成了生動有趣、直觀可感知的動畫過程，使學生理解了知識的本質，在形成形象思維能力的同時，也提高了他們的抽象思維能力。

信息技術與物理實驗整合不是簡單的技術手段的運用，而是一種全新的教育觀念和教育手段的綜合運用，它在課堂教學中具有不可替代的優勢。必須與物理學科特點充分結合，巧妙運用，優化課堂結構，優化教學信息的傳遞途徑，才能夠有效地增加教學的密度、信息量，大大提高教學效率，我們要不斷探索，挖掘潛力，讓現代信息技術在物理教學實驗中發揮更大的作用。

（責編 田彩霞）