巧借現代信息技術，演繹精彩實驗課堂
——信息技術在物理演示實驗教學中的具體應用

江蘇省張家港市第八中學(215600)

丁云吉●

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巧借現代信息技術，演繹精彩實驗課堂
——信息技術在物理演示實驗教學中的具體應用

江蘇省張家港市第八中學(215600)

丁云吉●

本文結合具體實例，從化抽象為直觀、化瞬間為定格、化動態為靜態，三方面探討了利用現代信息技術對初中物理課堂演示實驗的優化策略，以期能讓學生更好的觀察物理現象，豐富實驗教學內容，培養學生的思維能力，優化物理教學.

初中物理；演示實驗；信息技術

實驗，是物理課改永恒的主題.在物理教學中，實驗教學一直是不容忽視的重要組成，是全面提高學生科學素養、落實物理課程目標的重要途徑.而演示實驗又是物理實驗教學中的重要組成部分，演示實驗對培養學生學習物理的興趣、培養學生的觀察能力、得出物理規律有著重要的作用.在新課的教學中，幾乎每節課都需要呈現，可以說，演示實驗的成敗直接關乎著教學質量能否得以提高.但是，傳統的物理演示實驗因為實驗室條件、呈現方式等原因存在著明顯的不足，很難滿足學生的觀察和學習所需.現代信息技術的運用，正好可以突破傳統物理實驗的條件限制，使教學視聽化、形聲化，變抽象為具體，起到補充和強化物理實驗的效果.下面，筆者就結合具體實例，就初中物理課堂演示實驗的優化略談淺見，以供同行參考.

一、化抽象為直觀，豐富實驗教學內容

有的演示實驗效果不明顯，有的實驗雖然效果好卻可見度低，影響結論的得出.而現代信息技術的運用，可以突破實驗器材的限制，或是Flash課件演示，或是實物投影儀的展示，再配以教師的說明，不僅可以將實驗過程通過大屏幕展現出來，讓學生清晰的觀察到更多的物理現象，同時也能將實驗效果顯著化，化抽象為直觀，更好地調動學生的興趣，豐富教學內容，有效探究物理規律.

例如滑動變阻器的內容是初中物理最為重要的學習內容之一，在中考的主觀題、客觀題中都占有較重的比例.但在學習這部分內容時，如何通過向左、向右移動滑動變阻器觸頭，利用電阻絲的變化來改變電阻大小，并且通過在頭腦中進行想象出通過滑動變阻器的電流，建立起對應的模型，一直是學生的理解的難點所在.為了突破這一難點，教師可以利用現代信息技術的直觀優勢來解決這一難點，化原本抽象的物理知識為清晰直觀的顯現，讓學生更為清晰地認識和理解滑動變阻器接入電路的有效電阻.通過Flash腳本里的相關函數和其中的影片、幀等制作相關的模擬動畫，將滑動變阻器中流過電流的部分設置成紅色顯示，一旦滑動變阻器的滑片出現變化，那么之前用紅色顯示模式顯現出的變阻器流過的電流也隨之發生相應的改變，這樣的呈現方式使得部分想象力不足的學生得到了彌補性的理解，借助信息技術使學生直觀、清晰地看到電流流過滑動變阻器的路徑，培養學生的分析判斷與邏輯推理能力，更好地理解滑動變阻器的工作原理.同時，因為難點的定位突破，也能有激發學生探究的興趣，激活學生的物理思維，學生會更加積極主動的投入到探究活動中，才能使學生對滑動變阻器各種功能的理解和運用做到了如指掌.

此外，借助現代信息技術，不僅實現了實驗可見度的提高和實驗效果的顯著，同時也能向學生展示平時無法手工演示的實驗，如視頻播放或模擬宇宙飛船、原子彈爆炸等場面，通過大屏幕展現出來，讓學生在直觀的觀察中得到前所未有的震撼，增長學生的見識，可以起錦上添花的作用.

二、化瞬間為定格，培養思維能力

在物理實驗中，有不少實驗現象轉瞬即逝，如運動物體所處的位置、軌跡、圖像等，現象持續時間很短，很難讓實驗者和觀察對象進行及時的測量和記錄.利用現代信息技術，可以將有關信息記錄下來，在中學物理實驗教學中，是最為方便和有效的留跡法，從而讓瞬時性的難以觀察清楚的物理現象得以動態再現，方便教師分段演示、定格講解，使學生便于觀察，從而讓學生感受到物理實驗是真實和清晰的，是奇妙和有趣的.

以初中物理“內能”的演示實驗為例，教材上的實驗過程是：將裝上水的試管用酒精燈加熱，從而觀察到試管內的水由于加熱而膨脹，繼而將活塞推出，這時發現試管內的氣體由于液化的原因而變成了白色，從而得出沖出的氣體對外做功內能減少的結論.然而在這個實驗過程中，教師通常是在講臺上進行演示，離學生較遠，再加上實驗器材本身又較小，試管中的氣體沖出是在一瞬間完成的，如此短暫的時間很難讓學生觀察到試管中的氣體所發生的顏色變化，因而不能自主得出結論.為此，在課堂進行演示實驗的同時，教師可以借助照相機、手機等的錄像功能，錄下整個實驗過程，在實驗結束后，借助計算機重新播放剛才的實驗畫面，有選擇性的將氣體沖出試管的畫面利用播放器進行慢放，截取這一畫面進行定格展示，使學生清晰的觀察到氣體由于液化變成白色、沖出試管的那一瞬間的精彩變化，從而對得出的結論也能夠更加信服，更好地理解實驗現象的本質，在分析這一瞬間信息的過程中更好的了解并掌握內能的相關概念與改變的表現等相關知識.

可見，多媒體技術對實驗過程的動態再現，不僅便于學生清晰的觀察，也便于教師方便的定格講解，增強學生的感性認識，更好的探究物理實驗現象的本質.這不僅可以運用于瞬時性的演示實驗中，也可以有效運用于現階段不可能做到的實驗以及現象不清晰的實驗教學中，讓學生親身觀察模擬實驗中發生的物理奇妙現象，彌補傳統演示實驗無法做到的弊端，激起學生探究物理現象的欲望，更加深刻的理解現象背后的本質含義.

三、化動態為靜態，完善知識體系

實驗的過程是動態變化的過程，有些實驗過程太快或太慢，很難讓學生察覺到或抓住某一時刻的瞬間變化，造成理解上的偏差，影響正確結論的得出.因此，教師可以通過現代信息技術的的頻閃照片來解決這一難題，將運動的實驗過程轉化成靜態的理論分析，便于學生對實驗現象進行有效分析，進而得出正確的結論，完善知識體系.

例如在學習機械能的轉化這部分內容時，教師以演示實驗證明動能與彈性勢能間可以相互轉化，首先準備好實驗器材，在導軌的一端處固定住彈簧，讓小球沿著導軌向彈簧方向滾過去，當小球與彈簧發生撞擊，并被彈簧彈出而往反方向運動.這時，受到撞擊的小球的速度過程是逐漸減小，繼而為零.此時，被固定的彈簧也被逐漸壓縮直到形變量達到最大.對這一現象進行仔細觀察和分析后，可以發現裝置中的小球的速度與動能都是呈相應減少之勢，相反，彈簧的形變量與彈性勢能卻呈逐漸變大之勢.同理，當小球被彈出時，彈簧的形變減小，相應的彈性勢能則自動轉化為動能.因此，可以推斷出動能與彈性勢能是可以相互轉化的.然而，這個實驗過程相當短暫，即使重復實驗，也無法滿足每一位學生的觀察需要.為此教師可以通過現代信息技術的頻閃照片將彈簧的形變過程以照片的形式向學生清晰呈現，化動態過程為靜態分析，讓學生能夠從實驗現象中順利分析并總結出相應結論，深刻理解動能與彈性勢能能夠相互轉化的本質含義.

同樣，在機械能轉化的教學中，以“單擺”的演示實驗驗證動能與重力勢能的相互轉化，在這個過程中，擺球從高處擺到最低點，隨著高度的逐漸變小，擺球的速度不斷加快，得出結論：重力勢能轉化成動能.而當擺球從最低點向最高點運動時，擺球的速度則隨著高度的逐漸增加而不斷減小，得出結論：動能轉化成重力勢能.而在這一實驗過程中，教師同樣可以利用單擺的頻閃照片幫助學生更有針對性的觀察和分析實驗現象，進而得出正確的計算、分析與結論.

總之，演示實驗是物理學科中不容忽視的重要環節.借助現代信息技術，可以化抽象為直觀、化瞬間為定格，更好地實現對學生科學探究與創新精神的培養.在教學中，教師應認識到實驗的獨特性和不可替代性，積極探索利用信息技術調動學生的各種感覺器官，讓學生獲得生動的感性知識，提高學生的思維能力與學習效率，借助演示實驗，真正讓物理課堂回歸精彩.

[1]李林林.重視物理課堂中的生成問題[J].科學大眾,2010,2:19.

[2]施友桐.淺談初中物理實驗教學與學生創新能力的培養[J]. 黑龍江科技信息,2010,01:186.

[3]周洪池.中學物理實驗中的留跡法[J].中學物理,2008,4:29-31.

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1008-0333(2016)29-0065-02