現代教育技術與高中物理演示實驗的整合策略

錢志方

1.現代技術與物理教學的整合原則

1.1符合實事求是的原則

現代技術與物理教學的整合必須符合實事求是的原則，禁止出現一切與科學相悖的理論。部分教師只顧提升課堂效果，將演示實驗的內容無限制放大，使得整個實驗偏離教育的主題，更有甚者出現錯誤的理論，引導學生進入誤區，造成嚴重的教學事故。

1.2符合合理、穩定的原則

現代技術與物理教學的整合不僅是兩者內容的疊加，更重要的是內容的融合，形成取長補短的趨勢。整合過程中，教師需考慮實驗本身的要求、分析實驗的具體條件、認清學生的知識水平，切不可強制性融合，造成錯誤的融合模式。另外，整合的內容需按照一定比例進行，并符合一定的整合規律，強調出整合的重點和難點，最終實現整合過程的順利進行。

1.3符合必要性、完整性的原則

現代技術與物理教學整合的最終目的是提高教學質量。部分實驗由于器材缺乏而無法實施，此時就可以借助現代技術，幫助學生解決器材問題。

1.4符合“教”與“學”相融合的原則

現代技術與物理教學的整合必須重視主體對象，即學生才是教學和學習的核心，借助演示實驗，讓學生近距離接觸實驗原理，并合理掌握計算機程序的運用。教師是整個教學過程的主導者，必須以創新的形式完善教育方法，實現自身教育水平的提升。另外，教育過程進行多層次的師生交流，實現師生情感的融合，達到“教”與“學”的互補。

2.現代技術與物理教學的整合方法

2.1時間控制法

現代技術與物理教學的整合可采用時間控制法。由于物理學科的特殊性，其多數實驗存在時間上的差異性，有的時間較長，有的時間較短，很難把握。將現代技術引入物理教學課堂可有效實現時間的掌控，合理設計實驗時間。例如：教師在講解“能量守恒定律”時，往往用簡單的小球碰撞實驗作為切入點，但該實驗中，小球的碰撞時間非常短暫，同學們無法觀察小球在碰撞過程中發生的形變現象，此時，就可以借助時間設計，把小球的碰撞過程慢放，直至看清整個形變流程，讓學生對能量守恒有更深入的了解。

2.2空間控制法

高中物理課程的知識領域廣泛，既包含最小的分子、原子，又包含最大的星球、天體，在現代技術的幫助下，教師可隨意設置空間的大小，并幫助學生理解空間概念。例如，教師在課堂上講解星體的運行軌跡時，學生感覺非常陌生，腦海中也無法形成對應的模型，給知識點的理解帶來了麻煩，如果將這個運行軌跡以動畫形式表現出來，便可一目了然，便于理解和記憶。

2.3數據處理法

高中物理實驗需要記錄大量的數據，并進行復雜的后期處理，消耗學生很多時間。但是，高中是學習的黃金時期，時間寶貴，如果被數據處理大量占用，必然會影響對其他科目的學習。此時，可以通過處理軟件幫助學生進行數據處理，該方式不僅可以節約時間，還可以提高數據的準確率。

2.4形象生動法

高中物理的實驗過程需要多媒體元素的協助，如：音頻元素和視頻元素，營造課堂學習氣氛，提高物理課堂的趣味性。例如：教師在講解“共鳴”時，學生通過視頻資料了解共鳴的發生原理，并聯想思考：火車能否引發共鳴？生活中哪些聲音可以引發共鳴？通過思考加深學生對共鳴知識點的理解。

2.5環保節約法

部分高中物理實驗存在嚴重的破壞性，一旦發生儀器破壞必將造成環境污染，更有甚者危害學生的身體健康。現代技術的教育模式以模擬形式進行實驗，既實現了環保的目的，又保證了學生的健康。例如：教師在課堂講解“鋼針扎氣球”時，充滿氣的氣球由于受力不均，一旦進行針扎必將造成爆炸，給實驗人員帶來一定的危險性，如果將該實驗以現代技術的形式展示，既可以保障學生的安全，又能讓實驗順利進行。

2.6快速簡捷法

高中物理實驗過程往往比較耗時，而高中又是學習的重點階段，如果在有限的時間內進行物理實驗，必將影響整個實驗的最終效果，此時，可借助現代技術輔助物理實驗的進行。例如：在學習“游標卡尺”時，由于游標卡尺的體積比較小，完成一個人的學習需要大量的時間，而需要學習的人數又比較多，自然就延長了學習時間。如果我們利用現代技術進行游標卡尺的學習，即通過多媒體放大游標卡尺的體積，便能幫助學生理解游標卡尺的構造，提高游標卡尺的學習效果。

3.現代技術與物理教學的整合案例

以“金屬絲的電阻率測量”為整合案例，分析現代技術與物理教學的整合。

3.1實驗目的和實驗原理

實驗目的：掌握伏安法測量電阻的操作流程，學會如何連接電流表、滑動變阻器以及電壓表線路，準確理解螺旋測

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微器的具體讀數方式。實驗原理：利用歐姆定律和電流、電阻原理，檢測金屬絲的長度，用L表示，借助伏安法測定該金屬絲的電阻，用R表示，利用螺旋測微器測定金屬絲的直徑，用d表示，R=ρl/s。測微螺桿的固定螺距為0.5mm，說明其旋轉一次就會變動0.5mm；另外，每一個小格又分為50份，因此，轉動一個小格所代表的是0.01mm；所以螺旋測微器的實際誤差為0.01mm，也就是千分位。

3.2實驗器材

滑動變阻器、電壓表、電源、金屬絲、電流表、導線、開關、螺旋測微器、刻度尺等。

3.3現代技術與物理實驗的整合

3.3.1通過投影把實驗器材放大到白板上，幫助學生觀察器材的樣式。

3.3.2利用時間控制法將現代技術與物理實驗融合到一起，在螺旋測微器的幫助下測量紙張的厚度，并在測量的過程中聯系旋鈕的使用，觀察螺旋測微器的工作原理，最后通過照片練習螺旋測微器的讀數。

3.3.3教師借助幻燈片向學生介紹物理實驗的注意事項，幫助學生理解電流表的線路連接，包括外接法和內接法，并選擇連接模式。金屬絲的電阻用R表示，電流表的內電阻用R表示，電壓表的內電阻用R表示，在檢測過程中，若出現R>>R的狀況，應選擇內接法，若出現R<

3.3.4投影儀將實物連接模式投放到白板上，學生可根據白板上的內容選擇實物連接方式，并將連接方式畫出來。該過程中，教師需向學生介紹理想電壓表和現實電壓表的差異：教材中講到的電壓表具有無限的電阻，一旦連接必將造成短路，而在實際中，電壓表連接后仍有部分電流通過；同樣，理想電流表中的電阻為零，而實際上，電流表也存在一定的分壓作用。

3.3.5借助動畫視頻向學生介紹理想電壓表和現實電壓表之間的區別。分別將兩種形態的電壓表接入相同的線路，分析不同模式下的燈泡亮度，進而了解不同模式下的電壓表分流情況。在動畫視頻的幫助下，學生可以清晰地看出理想電壓表和現實電壓表的區別，有助于學生理解其工作原理。

3.3.6學生根據實驗結果進行分析，并對實驗過程中存在的問題進行總結，教師負責對問題進行解答，該過程也可以在投影儀下完成。

4.總結

現代技術與物理實驗的融合，既可以打破傳統的實驗模式，又可以在視頻和音頻的協助下，為學生設定生動的學習情境，幫助學生對知識點的理解，激發學生的物理實驗學習欲望。演示實驗過程中，通過多種現代技術，如：投影儀、軟件等，將抽象的物理概念具體化，再結合時間控制和空間控制手段，實現物理實驗學習的高效化，處理數據角度，在計算機軟件的協助下提升數據分析水平。

【參考文獻】

[1]向長順.現代教育技術與中學物理教學的整合研究[J].中學課程輔導，2014（27）：15

[2]伍洪偉.淺談基于現代教育技術環境下的物理教學[J].新課程，2013（9）

[3]何文斌.信息技術與高中物理課程教學整合的策略探討[J].商情·科學教育，2008（3）