信息技术环境下中学物理实验教学策略探讨
2015-02-27王少鹍周双喜
王少鹍 周双喜
(宿州第二中学安徽宿州234000)
信息技术环境下中学物理实验教学策略探讨
王少鹍 周双喜
(宿州第二中学安徽宿州234000)
信息技术的高速发展和广泛应用,为课堂教学带来了新的面貌,引发了教育思想、教学内容、教育教学形式与方法等多方面的变革,最终高效地达到学科教学目标和提升信息素养。如何充分利用信息技术优化物理实验教学,仍然是值得探讨的一个问题。
信息技术物理实验教学策略
物理学作为一门以实验为基础,研究自然界中一切物质的运动、物质结构及变化、物质相互作用的基本规律的学科,与其它学科相比有着明显的不同。随着社会的进步、科学技术的发展,信息技术以其独有的特性进入学科教学之中,拓展了教学的空间,搭建了师生交互的平台,营造了浓郁的教学氛围和课堂环境,不断改革着教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生的互动方式,也为以实验为主要教学手段的物理教学插上了理想的翅膀。然而,如何恰当地运用现代信息技术优化物理实验教学,仍然是广大物理教师需要探讨的一个问题。
一、利用多媒体课件模拟物理演示实验、虚拟实验,突破常规实验的局限性
物理是一门以实验为基础的学科。通过实验不仅可以让学生掌握某些相关结论、实验步骤,还能加深学生对知识点的理解。很多学校的物理实验教学,由于实验过程本身的快慢问题或者实验仪器的使用限制,往往导致实验效果不佳。多媒体技术特有的模拟功能,可以很好地解决这一问题。
例如教师在做凸透镜成像规律实验时,先用常规仪器按传统实验方法进行演示,由于常规实验仪器的限制,学生不能清楚地看到光屏上的成像随着蜡烛的物距的变化而变化的过程,以至于学生对凸透镜成像的原理不能深刻理解。利用多媒体课件的动态演示功能可以仔细地模拟凸透镜成像过程,将物距从远方一直到小于焦距的过程进行演示,同时呈现物距、像距及像三者之间的变化现象,这时学生可以一目了然地看到凸透镜成像的整个过程,对其成像规律有了深刻的印象。
二、利用网络技术,培养学生自主探究实验
传统的学校物理实验室里都制定了一些仪器安全使用规章制度,使得学生受限于对仪器的使用;此外,实验环境和条件的不足也常常导致实验结果偏离了正常的结果,这些都是现有的实验室中普遍存在的问题。利用网络环境进行虚拟实验室操作,让学生自主探究,则可以解决这一难题。
例如,在上电学实验课时,教师首先会给学生反复强调要注意电流表的接线柱不能接错、电压表不能超过量程、电池组不能短路等等。学生在教师的强调下会战战兢兢、束手束脚地做实验,带着这样的紧张不安情绪做实验则会影响学生的积极性和创造能力。网络环境下通过仿真物理实验室中的虚拟电学实验室,学生能自由地按照需求使用各种实验器材。网络环境与物理教学的合理整合,既能培养学生的动手操作能力,又能提高学生做实验的兴趣。此外,网络环境下学生在实验中遇到了困难,可以通过网络与其他同学及时交流。虚拟物理实验室的全方位的开发性的操作环境,使学生在课堂上实现了在虚拟世界的真实体验。
三、利用多媒体课件的动态模拟功能,帮助学生从实验教学中理解抽象物理概念
在教学内容《电磁感应》中,该部分内容的难点是感应电流的产生条件是什么。教学中,笔者安排学生先动手实验,探索导体或磁体的哪一种方向可以产生电流。实验中学生经过反复尝试找到了产生电流的方法,但是对于电流产生的本质原因,大多数学生还是不清楚。笔者紧接着让学生思考:“当导体或者磁体往一些特定的方向运动时,导体中都将有电流产生的原因是什么呢?”,该问题需要用到磁场的知识,学生对于磁场没有直观具体的印象,使用传统的画图打比方的方法给学生解释,学生往往还是一知半解。如果采用课件方式演示在磁场中加画磁感线,导体或磁体运动时磁感线被切割的这一现象,教师不要仔细解释,学生很快就能发现两种运动的本质特征,即导体在磁场中做了切割磁感线的运动,这正是产生感应电流的根本原因。
四、利用信息技术,展示和处理学生实验数据、图像
在进行实验探究之后,一方面,有些复杂的实验数据的处理可利用计算机来完成,以节省时间;另一方面,教师如果能将学生记录的实验表格和绘制的图像投影在大屏幕上,可十分方便地引导学生进行分析和讨论,得出实验结论,收到良好的教学效果。例如:在实验《观察水的沸腾》这节实验课的教学中,利用实物投影仪对几位学生记录的“实验表格”以及绘制的“温度随时间变化图像”进行了展示、对比、分析和评价记录,从而引导学生得出实验结论,并讨论相关问题:为什么有的同学绘制的图像与该同学展示的不一样,测得的水的沸点并不是100℃呢?
通过在物理实验教学中巧妙、恰当地运用信息技术,激起学生学习兴趣,提高学生学习效率,进一步培养学生自主模拟实验、观察实验、并归纳、总结、抽象成所需知识的能力,从而学会学习,使学生主动地获取物理知识,发展能力,并促使他们建立科学的世界观。
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[4]邓鸠洲.浅析信息技术与物理课程整合性建设研究[J].中国电化教育,2002(8).