淺談信息技術支持下的物理實驗教學

劉陳

物理實驗是初中物理教學的重要組成部分，是學生學習物理的重要方法，也是學生將所學的物理知識應用于社會生活的重要途徑。因此，我對以下幾種常見信息技術在物理實驗教學中的應用作了一些粗淺的探討，以便為以后在初中物理實驗中合理使用信息技術提供一個簡單的教學參考。

一、物理實驗中幾種常見的信息技術

1.影像情景類視頻資源

影像情景類視頻資源大多數是在新聞、電影等影像中剪輯出來或者配合教學而自己錄制的鄉土題材的視頻，視頻內容豐富，貼近生活，很受學生歡迎。

2.實驗回放類視頻資源

實驗回放類視頻資源是將教師演示實驗和學生實驗進行錄像，然后制成物理實驗教學光盤，如：教學參考書后面的《初中物理實驗教學視頻》光盤。

3.虛擬實驗

初中物理虛擬實驗，根據物理教學要求，利用計算機仿真技術、多媒體技術和網絡技術進行模擬實驗，包括虛擬仿真實驗室和Flash課件。

二、物理實驗中幾種常見信息技術的使用

（一）影像情景類視頻資源的使用

例如，在探究浮力的大小與哪些因素有關時，我截取的是我國遼寧號航母在大海中航行的視頻讓學生觀看并提問：這么重的鋼鐵制成的航母為什么能漂浮在大海里呢？這既激發了學生探究浮力與哪些因素有關的興趣，也提高了學生的愛國主義熱情。

（二）實驗回放類視頻資源的使用

1.實驗回放類視頻在彌補演示實驗不足方面的使用

對于有些可見度小、演示現象瞬間即逝的實驗，就可以用實驗回放類視頻資源來代替傳統的演示實驗，既生動直觀又便于觀察，是實驗教學很好的補充。例如，在做凸透鏡成像規律的實驗時，由于常規儀器和室內光線的限制，使蠟燭在光屏上形成的像隨著物距的變化而變化不是很明顯，不利于學生觀察清楚，致使學生對凸透鏡的成像不甚理解并產生迷惑。此時，可以播放教學實驗光盤對實驗教學進行補充。

2.實驗回放類視頻在中學物理實驗復習階段的使用

對于中學物理實驗的復習，演示實驗和學生實驗不可能重新做，可考題中，實驗題都是源于這些實驗的。教師把儀器的用法、用途介紹一通，實驗員把重要儀器裝置好，學生走馬觀花地看一遍，其結果是很多操作要領及順序學生未能掌握，利用多媒體播放實驗回放類視頻，圖像清晰、操作準確、現象明顯，這樣學習既全面系統，又節省時間，還可用多媒體設計一些錯誤操作，讓學生判斷正誤。

（三）虛擬實驗資源的使用

1.虛擬實驗在演示實驗中的使用

演示實驗是物理教學中經常用的教學方法，實物演示實驗教師在前邊做，由于教室較大、學生多，只有前面的學生看得清，影響了教學效果。如，在講影響壓力的作用效果的實驗時，利用動畫演示小桌不同情況下在沙子中的凹陷程度，學生非常容易得出影響壓力的作用效果的因素。通過多媒體演示虛擬實驗學生都能看到，學習興趣提高了，實驗難度降低了，節省了教學時間，提高了實驗教學的效率。

2.虛擬實驗在突破重難點方面的使用

在物理課堂中，用實驗來演示是一種很好的教學方法，但由于實驗受到時間、空間等因素影響，因而總是不盡如人意。利用多媒體技術的強大功能可以彌補其中的不足，現在我們可以運用不同的軟件在計算機上模擬實驗過程，從而獲得很好的效果。例如，在介紹船閘是利用小道理解決大問題時，課本畫了船經過船閘從上游駛往下游過程中的四幅插圖，也可用動畫設計、演示閥門打開，船隨水位下降而下降及船運動的效果。還有許多現象及應用在課堂上無法做實驗，我們也可參照類似做法。虛擬實驗在物理課堂中的應用，使學生心情愉快，重點難點易掌握，學生理解起來難度降低了，學習效率提高了。

3.虛擬實驗在提高實驗教學效率和節約實驗成本方面的使用

老師要求學生先通過虛擬實驗明確實驗原理、目的和要求，然后按照要求進行虛擬實驗，得到數據后進行處理，并回答思考題，做過虛擬實驗后，學生做真實實驗時可以避免出現盲目操作，防止儀器損壞。如在做電路連接類虛擬實驗時，如果連接錯誤，虛擬實驗系統會發出警告，并提示需要重新連接，只有線路連接正確才能進行下面的內容，這樣的實驗安排，使學生的實驗思路較清晰，縮短了做真實實驗的時間，提高了教學效率。

三、物理實驗教學中把握好信息技術的輔助性，不能全盤代替物理實驗

初中物理實驗的作用是使學生在實驗過程中通過觀察和動手實驗，逐漸掌握觀察、實驗、類比、對比、轉換等方法，最重要的是學生通過實驗活動，動手能力、分析概括能力等各方面的能力都得到提高。同時，物理實驗是發現物理規律的重要基礎，它能真實地再現科學家的發明發現過程，培養學生的科學態度和實驗動手能力，所以不能用信息技術模擬實驗完全代替真實的實驗，這違背了物理教學原則。

總之，我們在初中物理實驗教學中仍要把握三維教學目標，樹立“以學生為中心”的思想，合理使用信息技術來支持初中物理實驗，從而取得良好的教學效果。

參考文獻：

李欣.虛擬現實及其教育應用[M].北京：科學出版社，2008.

編輯 李建軍