借助現代信息技術，突破初中物理實驗條件限制

摘 要：物理是一門以實驗為基礎的學科。在物理教學中，實驗教學是不可缺少的重要組成部分。多媒體技術運用能使教學視聽化、形聲化，起到補充和強化物理實驗的效果。在新課程教學中合理使用多媒體技術，可以提高物理實驗教學的有效性。

關鍵詞：現代信息技術；初中物理；實驗教學

現代信息技術的迅猛發展以及網絡技術的廣泛應用，都為豐富物理課程資源提供了技術條件。但因學生的經驗、學校的實驗室條件都是有限的，學生不可能去動手做所有的實驗。《基礎教育課程改革綱要》中提出，要“大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，促進信息技術與學科課程的整合，逐步實現教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革，充分發揮信息技術的優勢，為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具”。借助現代信息技術，可以有效地突破現有初中物理實驗條件的限制，提升實驗教學的質量。

一、讓學生都能看到演示實驗

有些演示實驗在課堂上展示的時候，大部分學生都很難觀察到實驗的詳細情況，只能是大體上看到步驟，甚至有些距離講臺較遠的學生根本就無法觀察，實驗數據完全靠教師或前面幾個學生的觀察提供。長此以往，學生學習物理的積極性就會被嚴重打擊，學習物理的興趣沒有了，學習成績很難有保證。只有將實驗畫面放大，讓全班學生都能夠進行觀察，這樣才能發揮演示實驗應有的作用。

如在熱學實驗中，我們經常要通過觀察溫度計示數的變化來測量溫度的變化情況，但常用的溫度計比較小，即便是演示用的溫度計，距離講臺較遠的學生也難以進行觀察。如果通過實物展臺或是可以連接到大屏幕上的攝像頭，把原來可視程度較差的實驗儀器進行局部放大，讓所有學生都可以在大屏幕上觀察示數或實驗現象變化，將會大大增強原有實驗的教學效果。再如，在電磁學中，電磁場的分布情況通常是用小磁針或是鐵屑來展示，由于實驗器材本身的限制，實驗只能在一個水平面上進行演示，學生很難觀察到現象，同樣采用大屏幕播放的方法，困難就可以迎刃而解。

二、突破時間限制

在物理實驗中，有些現象瞬息即逝，有些則需要很長的時間，在課堂中很難完成，學生難以觀察。通過視頻，學生可以充分感受整個實驗的變化過程。

如“改變內能的方式”這個實驗，我們大多是在壓縮引火儀中放入硝化棉，通過快速按壓活塞，壓縮其中密閉的氣體，使得這些氣體的內能增大，溫度升高，從而引燃容器中的硝化棉。但是在實驗過程中發現，燃燒過程非常短，不到一秒，學生很難觀察到現象。這時我們可以用攝像機先把該實驗過程拍攝下來，運用慢放的手段呈現在大屏幕上，實驗效果得到了很大的提升。當然，如果教師能現場做實驗并進行回放，效果會更好。

再如：固體物質的擴散非常緩慢，動輒要幾十小時、幾天，甚至數年才能觀察到明顯的變化，這顯然是在課堂上根本不可能完成的。如將高錳酸鉀顆粒放到瓊脂中，改進實驗方法，只需經過十多個小時，就可以觀察到明顯的變化。整個過程相較于原先的實驗時間已經大大縮短，但還是不能搬到課堂上。如果用攝像機將整個實驗過程完整地拍攝下來，在課堂上用快放的方式播放，短短幾分鐘內學生就能感受這十幾個小時的變化。比起用虛擬實驗或動畫模擬實驗，這個真實的實驗過程更具有可信度和說服力。

三、把實驗室帶回家

計算機多媒體軟件的交互性和超文本鏈接的功能，使得它在科學教育中具有巨大的發展潛力。其中的智能型軟件是按照物理規律制作而成的，而不是簡單的模擬，它既可以豐富學生對于物理情境的感性認識，又能夠深化學生對于科學規律的理解，提高教學效率，同時也可以做一些中學實驗室中不好完成或不能完成的實驗。

在電學的學習過程中，電路的識別、電路的設計都是電學的基礎性問題，要想學好電學，學生必須要進行大量的電路連接練習。受實驗室的條件限制，學生不可能整天待在實驗室中做電路連接實驗，智能軟件可以很好地解決這一問題，如一款名為《仿真物理實驗室》的軟件。教師既可以調用軟件自身的一些電路實例，也可以事先繪制好電路，在需要時調用，還可以一鍵完成電路圖與實物連接圖之間的變換。學生做電學實驗不再受困于課堂，而是在家也可以做電學實驗，器材的規格參數可以自由調整，設計好的電路可以通過運行來檢查是否符合要求，而且可以將電路保存，便于相互交流。

如要求學生設計病房呼叫電路（模擬），學生可以在課余時間進行設計，并通過軟件進行驗證，在課堂上可以直接調用設計好的電路進行展示交流。通過這款軟件，學生還可以將課堂上的實驗在課余時間反復重演，加深認識。軟件還有光學、力學、熱學模塊，基本涵蓋了整個初中物理，是一個實驗器具完備的綜合性實驗室，可以在任意組合的實驗環境中，親自動手創建所能想象的所有實驗。

在教育中，教師充分運用多媒體技術整合文本、聲音、圖像、影像、動畫等功能，突破空間和時間，變抽象為具體，對實驗進行模擬甚至仿真，既能吸引學生的注意，又能充分調動學生的各種感官刺激，使學生在最短的時間內達到盡可能多的信息，從而達到更好的實驗效果，提升教學質量。

作者簡介：郭斌（1979— ），男，山東濰坊人，濰坊八中物理教師，在職研究生，職稱：中學二級，研究方向：物理教育。