浅谈现代信息技术在高中物理的实验教学中的应用

摘要：现代信息技术不仅加速了全球信息化的进程，而且也打破了传统的教学模式。本文从现代信息技术给物理的实验教学中变化出发，在演示实验、仿真实验和模拟实验三个方面阐述了怎样将信息技术灵活、有效地应用在物理实验教学中，以便更好地培养学生的创新意识、创新精神、创新能力和解决实际问题的能力。

关键词：演示实验；仿真实验；模拟实验

物理是门实验的科学，物理定律的发现无不依赖实验。物理学习当然也离不开实验。在目前的物理实验教学中，由于中学的实验仪器相对简单，实验结果往往偏差较大，给学生的学习带来一些新的困惑。而通过计算机把实验设备、教学内容、教师指导和学生的操作有机地融合为一体，通过对实验环境的模拟，加强学生对实验的物理思想和方法、仪器的结构及原理的理解，并加强对仪器功能和使用方法的训练，培养设计思考能力和比较判断能力，可以达到简单的实际实验难以实现的效果，实现了培养动手能力，学习实验技能，深化物理知识的目的。实验教学中现代信息技术的应用主要可以从下面几个方面入手：

一、 演示实验，帮助学生形成初步的实验认识

丰富多彩、生动有趣的实验是物理课的特点，绝大多数物理规律都是在实验的基础上，经过深刻的抽象思维演绎出来的。在物理教学过程中，怎样使学生正确有效地观察理解实验，并运用抽象思维方法把握物理规律的本质是物理教学成功的关键。

（一） 逼真地设计物理模型

物理现象中有很多是抽象的、看不见的，但利用计算机的模拟，我们可以把一个原本无法看到或难理解的现象呈现到学生的面前。

（二） 能把微观的放大、宏观的缩小

微观世界难以观察，而庞然大物又难以描述，在过去教学中只能让学生看看挂图或用语言、文字加以描述，学生很难得到正确完整的认识和印象，现在可以利用课件把微观世界加以放大，把庞然大物加以缩小，展示在学生眼前，许多情景不言自明，复杂情景图文并茂，有利于学生获取和理解。

（三） 能实现实验效果的理想化

物理研究中一个很重要的方法便是近似，于是便有了许多理想化的模型。中学教学中有许多这样的名词术语，如光滑（无摩擦）、空气阻力不计、匀速直线运动等，这些在实际中都无法找到完全相符的实例，有些现象甚至连近似都无法达到。但在计算机中，则可以完全不必担心次要因素对现象的影响，可以让学生观察到真正理想化的物理现象。

二、 仿真实验，培养学生创造力和想象力

物理学是一门实验性很强的学科，实验几乎贯穿了物理学习的整个过程。以网络信息为核心的超媒体电脑技术，可以方便地把物理仿真实验运用于课堂，辅助物理课堂教学。在教学中，教师讲解了物理定律之后，马上运用电脑技术仿真演示相关实验，既加深了学生对定律的理解，又增加了物理课堂的趣味性。在讲解物理习题的同时，如果能用仿真实验技术相应配套地建立一个习题所描述的物理模型，以逼真的动画辅助物理教师的精辟解析，触发学生的想象空间，这样的教学效果肯定会更好。

1. 通过对实验环境的模拟，使未做过实验的学生通过仿真软件对实验的整体环境、所用仪器的整体结构能建立起直观的认识。仪器的关键部位可拆卸，可解剖进行调整并实时观察仪器的各种指标和内部结构的动作，增强了熟悉仪器功能和使用方法的训练。

2. 在实验中仪器实现了模块化，学生可对提供的仪器进行选择和组合，用不同的方法完成同一实验目标，培养学生的设计思考能力和对不同实验方法的优劣、误差大小的比较、判断能力。

3. 通过深入解剖教学过程，设计上充分体现教学思想的指导，使学生必须在理解的基础上认真思考才能正确操作，克服了实际实验中出现的盲目操作和实验“走过场”现象的缺点，使学生切实受益。

三、 模拟实验，辅助教学

计算机在辅助教学模拟实验方面表现尤为突出。由于客观条件的限制，学生进行实验碰到了很多的具体困难。例如：一些微观方面和宏观方面的实验只能用静态模型观看其结构，其运动过程无法实现。运用计算机就能用生动的图形演示其美妙的景象。另外一些有害有危险的实验用计算机模拟，可以避免事故的发生。做实验讲究操作程序和实验步骤，在实际操作过程中，学生由于课前准备不充分，难免不手忙脚乱，轻则实验效果不理想，重则造成实验仪器损坏。用计算机模拟实验后，学生对实验步骤和过程心中有数，再到实验室做实验，就可避免不良实验现象，纠正一些不良的实验习惯。如研究平抛物体运动时，在演示了物体的平抛运动的实验之后，学生有了感性认识，但学生对运动的合成与分解还缺乏理性认识。如果借助模拟实验演示，就可以将水平方向和竖直方向的分解运动展示得清清楚楚，淋漓尽致，让学生对两个分运动的合成形成正确的认识。

现代信息技术在物理教学中的广泛应用，给我们的教学带来方便的同时，也给教师提出了更高的要求，这就需要一方面对物理教师进行技术培训，另一方面需要加强学科教师的合作，发挥各自特长。

参考文献：

[1]张卫涛.基于现代信息技术的高中物理教学创新研究[J].新课程（下），2015（02）.

[2]谢静.现代信息技术在高中物理教学中的妙用[J].学周刊，2014（07）.

[3]严庆勇.巧借现代信息技术平台[J].速建金彩物理实验课堂，2014（17）.

作者簡介：

吴勇，湖南省岳阳市，汨罗市第四中学。