談信息技術與中學物理實驗教學的整合

魏成軍

〔關鍵詞〕 物理教學；實驗；信息技術；優勢；弊端；切

入點

〔中圖分類號〕 G633.7 〔文獻標識碼〕 A

〔文章編號〕 1004—0463（2014）23—0068—01

近年來，以計算機多媒體和網絡通訊為基礎的信息技術不斷地深入教育領域，信息技術手段已成為一種強有力的、不可或缺的教學工具。越來越多的教師將信息技術與物理教學有機整合，取得了良好的教學效果，顯著地提高了課堂教學的效率。下面，筆者結合教學實踐，就信息技術與中學物理實驗教學的整合，談一些體會和看法。

一、信息技術輔助物理實驗教學的優勢

1.通過模擬物理實驗，降低學生對所學知識的理解難度，同時還能使教學內容變得更加形象、直觀。中學物理實驗多，學生學起來難度大，即使教師花費許多的時間來講解，也難以收到良好的教學效果。而采用信息技術，可以讓物理課堂生動有趣，有效突破教學難點。這里強調的物理模擬，不是示意性的簡單動畫，它演示的物理過程接近于物理的真實。比如在研究磁體周圍的磁場時，我們就可以借助于信息技術模擬實驗過程。磁體周圍的磁場是客觀存在的，可是我們既看不見也摸不到，如果只憑學生想象將會困難重重。這時我們就可以借助信息技術將磁體周圍的磁場模擬出來，讓學生一目了然。

2.保證部分實驗順利進行。物理中有些實驗由于誤差的存在不是每次都能做成功的。為了保證這部分實驗順利進行，教師可以把這部分實驗課前做好，利用信息技術的錄制功能錄制好，上課時播放給學生看。如，在進行“原子核反應”的教學過程中，由于沒有形象、直觀的實驗給學生觀察，學生理解起來有一定的困難。此時，就可利用信息技術將核裂變這一過程展現出來：鈾235捕獲一個中子后，裂變成兩個中等大小的核，同時釋放幾個中子，并釋放出能量。釋放的中子還可以再轟擊其他鈾235核，使其裂變，從而形成鏈式反應，同時釋放出巨大能量。然后配以原子彈爆炸的錄像片，使學生看到形象、逼真的動態演示，進而較好地理解核反應，教學難點自然得到較好突破。

3.危險性小。說到危險性小這一特點，比如說托里拆利實驗，汞有很強的毒性，即使聞到汞的蒸汽也會給學生造成一定的身體危害。為了降低實驗的危險系數，我們可以利用信息技術模擬實驗。類似的還有原子彈的爆炸過程 （原子核裂變和聚變），因為有巨大的危害性，在現實生活中不能直接再現。通過CAI模擬，并在模擬原子彈爆炸過程中，加入聲音、色彩和與之形成對比的環境現象，可以使實驗效果更加明顯。

二、信息技術輔助物理實驗教學的弊端

目前實際教學中，有一部分實驗是由計算機模擬的，代替了傳統的演示實驗。有的教師甚至通過建立教學模型，模擬實驗儀器、儀表和元件，建立虛擬實驗室，提供給學生進行研究性實驗，使物理實驗喪失了其在物理教學中應起的作用。這樣學生一方面無法體驗到前人在各種實驗設計中所體現出來的物理思想的光輝；另一方面，也會產生這樣的疑問：真的是這樣嗎？利用這種模式教育出來的學生，對一切物理過程都是理想的情況，或許理論能力很強，而一旦接觸實際的科學實驗、實踐活動，必將暴露出其缺少實際操作訓練的一面。

三、信息技術輔助物理實驗教學的切入點

在物理教學實踐過程中，只有尊重學科的特點，選擇恰當的切入點，才能實現信息技術與物理實驗教學的有效整合。

1.從物理教學內容來看，要注意以下兩點。

（1）選取那些沒有演示的實驗或不容易做的實驗，或由于受學校條件限制而無法進行的物理實驗，或是物理現象變化得較快、物體太小難以觀察清楚的內容。

（2）操作性、技能性的模擬過程訓練。在實驗之前讓學生自主在“仿真實驗室”操作訓練。值得注意的是，物理實驗是真實的，是學生最可信賴的事實；計算機模擬物理實驗是虛擬的，是以物理實驗為基礎的，是物理實驗的補充，不能用信息技術完全取代傳統演示實驗。

2. 從教學手段、工具來看，不同的手段、工具應用在不同的場合，發揮其功能。在信息技術與物理學科的整合過程中，教師要充分選擇合適的整合工具。

總之，信息技術與中學物理實驗教學的整合，最根本的出發點是教學從“以教為中心”向“以學為中心”的方向發展，更加關注學習者。因此，要使信息技術成為教師教學情境的構建工具、學生自主學習的認知工具，就要采取多樣化的教學方式，有效進行物理實驗教學。 編輯：謝穎麗