試論計(jì)算機(jī)輔助物理教學(xué)

摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)和人工智能的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為各行各界必不可少的輔助工具。在物理教學(xué)過程中，使用計(jì)算機(jī)來輔助教學(xué)已經(jīng)成為廣泛趨勢，將計(jì)算機(jī)作為輔助教學(xué)的工具會在很大程度上打破傳統(tǒng)的物理教學(xué)桎梏，會對物理基礎(chǔ)知識教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及師生間交流方式產(chǎn)生巨大的影響。因此，本文就將計(jì)算機(jī)引入到物理教學(xué)過程中可能產(chǎn)生的影響、應(yīng)用以及存在的問題說明幾點(diǎn)看法，希望會對相關(guān)方面的研究產(chǎn)生一些參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué);計(jì)算機(jī)輔助;影響;應(yīng)用

一、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)對物理教學(xué)的影響

將計(jì)算機(jī)引入到物理課堂中可以使學(xué)生更加直觀的感受物理知識，在使用傳統(tǒng)的方式授課時(shí)，教師會經(jīng)常遇到口述的清楚但學(xué)生還是難以理解的實(shí)驗(yàn)，例如數(shù)據(jù)采集步驟等。而將計(jì)算機(jī)作為教學(xué)輔助工具后，計(jì)算機(jī)可以輕而易舉的通過其對數(shù)據(jù)強(qiáng)大的處理能力將手動收集數(shù)據(jù)變?yōu)樽詣邮占瘮?shù)據(jù)。例如，在進(jìn)行“使用穩(wěn)態(tài)測量法測量導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)”時(shí)，由于這個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及學(xué)科很多，例如熱學(xué)、力學(xué)等。所以在實(shí)驗(yàn)過程中需要用到的工具會很多，學(xué)生收集數(shù)據(jù)時(shí)難度會很大，但在引入計(jì)算機(jī)后可以將通過計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集能力自動收集數(shù)據(jù)，這可以減輕學(xué)生很大的負(fù)擔(dān)。

將計(jì)算機(jī)引入到物理課堂中可以使學(xué)生學(xué)到更多的知識。傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，教師在傳授知識時(shí)需要大量時(shí)間在黑板上書寫文字，這樣會使學(xué)生花費(fèi)大量等待時(shí)間。而引入計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)后，教師可以提前在將文本知識錄入到多媒體演示稿中在課堂上進(jìn)行演示。通過這種方式，可以使學(xué)生學(xué)到更多的知識。

將計(jì)算機(jī)引入到物理課堂中可以改變師生之間的交流方式。傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，教師和學(xué)生進(jìn)行交流時(shí)只能采取面對面的形式，而這種形式具有很大的限制。而將計(jì)算機(jī)引進(jìn)教學(xué)過程時(shí)，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)的方式實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交流，即使在課后時(shí)間學(xué)生依然可以與同學(xué)或老師探討問題。

二、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在物理教學(xué)中的應(yīng)用

眾所周知，在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)有的實(shí)驗(yàn)需花費(fèi)大量的時(shí)間，有時(shí)候一節(jié)課的時(shí)間并不能完成時(shí)間，而在第二節(jié)課讓學(xué)生重新做實(shí)驗(yàn)會做很多無用功，而且還有極大可能弄混某些之前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。使用計(jì)算機(jī)來模擬實(shí)驗(yàn)可以打破這種僵局，讓學(xué)生充分完成復(fù)雜和困難的實(shí)驗(yàn)。例如，在進(jìn)行“使用溫度傳感器記錄溫度”實(shí)驗(yàn)時(shí)需要學(xué)生最終拿到如圖1所示的溫度變化結(jié)果。如果使用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方式，學(xué)生需要花費(fèi)時(shí)間設(shè)計(jì)測量溫度的電路圖，由于溫度是實(shí)時(shí)變化的學(xué)生還要花費(fèi)大量時(shí)間記錄溫度，最后利用數(shù)據(jù)手動畫出溫度變化圖，這個(gè)過程極容易因?yàn)槟承┰虺霈F(xiàn)錯(cuò)誤。而將計(jì)算機(jī)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，計(jì)算機(jī)可以通過強(qiáng)大的數(shù)據(jù)收集以及處理能力輕而易舉的收集數(shù)據(jù)并顯示出來，這樣學(xué)生可以用大量的時(shí)間去優(yōu)化溫度采集電路圖，提高學(xué)生科研能力。

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。利用計(jì)算機(jī)對學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以使學(xué)生的手和腦同時(shí)發(fā)揮作用，充分發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)造力。通過這種教學(xué)，不僅引導(dǎo)和培養(yǎng)了學(xué)生的用腦習(xí)慣，而且為學(xué)生提供了一個(gè)開放的思維環(huán)境。課堂驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不僅可以直接驗(yàn)證各種規(guī)律，避免紙上談兵，而且可以使學(xué)生加深知識，培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)手段探索自然規(guī)律的習(xí)慣，提高學(xué)習(xí)能力。如果用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，教師可以省略計(jì)算過程，快速得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使課堂更加緊湊。

三、計(jì)算機(jī)輔助物理教學(xué)過程中存在的問題

雖然互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)普及到了每個(gè)人的生活中，但在物理教學(xué)過程中，將計(jì)算作為輔助教學(xué)工具仍然存在很多問題。

（1）在多數(shù)學(xué)校中，只有計(jì)算機(jī)教師熟悉計(jì)算機(jī)操作，大多數(shù)物理教師對計(jì)算機(jī)的認(rèn)識很少，很難將計(jì)算機(jī)真正應(yīng)用到課堂中。

（2）即使有一些教師會使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行教學(xué)，但這些教師并不樂意將計(jì)算機(jī)應(yīng)用到課堂教學(xué)過程中，只有在評優(yōu)秀教師或者上公開課時(shí)才會使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助教學(xué)。

（3）大多是物理教師在使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助教學(xué)時(shí)沒有充分利用計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢，僅僅是在課堂上播放了一些視頻或者圖片，讓其僅作為投影機(jī)來輔助教學(xué)，并不能提高教學(xué)質(zhì)量。因此，教師在使用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)時(shí)，要充分研究其功能，盡可能將復(fù)雜的知識通過計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^、簡單、讓學(xué)生們?nèi)菀桌斫獾男问竭M(jìn)行教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。

（4）大多數(shù)物理教師不會親自制作課件而是習(xí)慣性的從網(wǎng)上下載或者委派其他人員制作，因?yàn)槊课唤處煹氖谡n方式不一樣，所以用這樣的課件進(jìn)行教學(xué)將會導(dǎo)致課件內(nèi)容與實(shí)際教授內(nèi)容存在比較大的偏差，這樣不僅使計(jì)算機(jī)在輔助教學(xué)時(shí)呈相反作用，還會逐漸使學(xué)生排斥這種教學(xué)方式，降低學(xué)習(xí)的積極性。

（5）教師在使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助教學(xué)時(shí)會將計(jì)算機(jī)教學(xué)放在主導(dǎo)地位而忽視了自己教學(xué)的重要性。而在教學(xué)過程中教師是最重要的，計(jì)算機(jī)只是作為一個(gè)工具來方便教師傳授知識，任何時(shí)候教師都不能為了使用計(jì)算機(jī)而進(jìn)行教學(xué)，只有這樣才能充分發(fā)揮出計(jì)算機(jī)的作用。

四、結(jié)束語

綜上所述，利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行教學(xué)會對物理教學(xué)產(chǎn)生巨大的影響，物理教師在使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助教學(xué)時(shí)要充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢，要充分利用計(jì)算機(jī)將抽象的知識或復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)演示出來，使學(xué)生深刻理解這些知識、促使學(xué)生綜合發(fā)展。與此同時(shí)，教師一定要認(rèn)識到計(jì)算機(jī)只是一個(gè)工具以及存在的問題，絕不能讓計(jì)算機(jī)代替自己進(jìn)行教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

羅松山（1999—），男，漢族，四川省安岳縣，本科，研究方向：物理學(xué)。