運用信息技術上好物理實驗課

崔晨

物理是一門基于實驗的學科，物理實驗在教學中具有重要的地位。在物理實驗教學中，信息技術能夠起到提供教學資源、創設學習情境、引導科學探究、滿足實驗需要、促進互動和實施有效評價等重要作用。下面筆者對物理實驗教學中運用信息技術的原則、策略和信息化環境下物理實驗教學模式的創新進行探討。

一、運用信息技術需要遵循的原則

在物理實驗中適當運用信息技術，應遵循以下幾個原則。一是輔助性原則。真實的物理實驗有不可替代的作用，信息技術手段的使用只能處于輔助地位。只有那些不易操作的實驗、不能做的實驗或效果差的實驗，才要運用信息技術的手段來輔助教學。二是科學性原則。實驗中使用多媒體仿真，要符合事實和規律。三是必要性原則。實驗中用實踐操作能做到的，一般不要濫用多媒體課體，以避免分散學生注意力。四是效益性原則。教師要根據學生情況、教學內容和教學環境條件，合理選擇信息技術手段，提高實驗教學的效益，沒有提高實驗教學效果的運用是錯誤的運用。

二、信息技術的運用策略

1.演示實驗中信息技術運用策略

①可見度低時放大細節。例如，在用刻度尺測量長度的實驗中，即使教師用大型的刻度尺進行演示，可見度仍然很低，給學生的觀察造成了一定的困難。如果將刻度尺放在視頻展示臺上，直接進行實物投影，由教師直接在視頻展示臺上演示測量過程，學生就能清楚地看到教師演示操作過程中的每一個細節，有效克服了可見度小對學生觀察造成的障礙。

②控制速度，展示完整過程。耗時長的實驗，可以利用信息技術手段加快速度，高效展現全過程。例如，在研究固體的擴散現象時，如果加速播放固體分子擴散現象的實驗錄像給學生看，學生就能清楚地看到固體擴散的情形。對于物理過程很短的實驗，則可以放慢速度，以便學生更好地觀察細節。

③突破場所和設備限制，重現情景。對于不能開設的實驗或受場地及儀器設備的限制課堂上不能演示的實驗，可以將現場錄像進行播放來重現現場。例如，沒有橫波、縱波的形成和傳播的實驗設備時，可以將這些實驗錄像放給學生看，從而使學生感受現場真實情況，加深對現象和規律的理解。

④突破條件限制，模擬仿真。因條件限制不能做的實驗可以使用仿真軟件模擬物理實驗。發生在微觀物理學中的一些現象，諸如α粒子的大角散射、原子核的衰變、鏈式反應等可用動畫進行模擬，使它們變得栩栩如生、一目了然。也可以對條件要求很苛刻的，如高溫、強電、強磁實驗，高能粒子實驗，空間實驗等課堂上不能做的物理實驗進行仿真。

⑤模擬物理實驗，展現思維過程。在無法演示理想化的實驗條件下的物理現象時，可以借助于實驗模擬軟件模擬各種情況，從而展現思維過程，加深學生對規律的理解。如在研究牛頓第一定律時，對于“沒有受到外力”的條件是無法實現的。在做實際的演示實驗后，教師可以利用計算機軟件模擬一個物體在受到從大變小、直至為零的摩擦力作用下的運動情況，將抽象的思維過程生動形象地展現出來，使學生更容易理解。

2.學生實驗中運用信息技術的策略

對于學生分組實驗，在條件允許時，可以在課前、課中及課后各個環節有機地整合信息技術來優化物理實驗教學。例如，學生可以在課前使用專題教學網站進行預習，對實驗知識進行預習，通過觀察操作場景的圖片與視頻，了解儀器的使用，根據學習指導，對操作過程進行仿真模擬，激發學習興趣。在實驗過程中，教師可通過播放近距離拍攝的操作視頻，使學生清楚地看到操作過程的每一個細節，還可以隨時暫停觀察或重播，使學生更快、更直觀地了解測量步驟;可用計算機處理實驗數據，在線提交實驗報告。課后，學生可以利用物理實驗專題學習網站進行自主學習。

三、在信息化環境下創新物理實驗教學模式的思路

要對物理實驗資源進行整合，建立信息化物理實驗教學環境。在現代教育理論指導下，運用教與學并重的教學方式，優化物理實驗教學的課堂結構，實現物理教學模式的創新。可以通過用建立物理實驗專題網站的形式來整合物理實驗數字化資源，使其成為學生課前預習、課中學習及課后練習的平臺，同時也為學生提供了自主學習、協作學習和研究性學習的平臺。

例如，按網站上“學習指導”進行物理實驗在線預習，用仿真實驗替代了學生按書本抄寫實驗步驟、實驗原理的過程。實驗課堂中可以選擇網站的相應資源，創設教學情景，進行輔助教學，對學生實驗還可以進行數據處理，提交報告。課后進行在線測試，包括每次實驗的測試和階段測試，實現物理實驗的考試客觀化和質量評估的標準化。學生可以利用網站進行物理實驗課自主學習、協作學習和研究性學習，把教學活動拓展到課前課后和網絡上，從而實現教學方式的改變，優化教學模式。

總之，在物理實驗教學中，只有在現代教育理論的指導下，遵循輔助性、科學性、必要性和效益性的原則，選擇正確的策略，重視資源建設，改變教學方式，創新物理實驗教學模式，才能充分發揮信息技術的作用，提高物理實驗教學的質量。（責編 ?王鵬飛）