信息技术在物理教学中的应用案例

陈建民

【关键词】信息技术;物理教学;整合;应用

随着信息技术的发展和大数据的建立，信息技术在教育中的应用更加广泛，更加深入。教师不再像过去一样，只会做个PPT，通过电脑进行播放就可以了，而是通过互联网收集更多的文本、图片、声音、图像、视频等信息，通过删选、编辑和整合，应用合适的软硬件呈现出来，使学生通过看、听、说、写等活动参与其中，从而提高课堂教学效率，大大提高课堂容量，节省了大量的时间，这样的方式对毕业班的复习尤其重要。下面通过两个案例具体说明信息技术在物理教学的应用，期盼能够帮助同仁一二。

案例一：信息技术在电路故障中的应用

电路的连接、变化和故障分析对初中学生来说是一个难点，特别对于女生来说更加无所适从，加上学生对“电老虎”的敬畏，在试验中畏手畏脚，出现问题不敢动手，只是在实验桌前张望，等待教师的指导。利用信息技术再现实验过程，就可以很好地解决以上问题，也可以打消学生的各种顾虑。例如，有这样一道题目：小明测量小灯泡的电功率，根据如图所示的电路图连好电路后，闭合开关S，发现灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数但未超出量程，则产生这一现象的原因可能是（ ）。

A.小灯泡发生短路

B.小灯泡发生了断路

C.滑动变阻器发生了短路

D.滑动变阻器的滑片接触不良

这道题如果教师用分析的方法，大部分学生不能理解，甚至会有这样的疑问，怎么会是A答案这个原因呢？在课堂上利用“NB物理实验”这个软件很好地解决了这个问题。

首先，根据电路图找到各个元器件，并拖曳到台面，然后根据电路图连接好电路，闭合开关使电路为通路。慢慢左右调节滑动变阻器，观察灯泡亮度变化的情况，使学生认识到当滑动变阻器的阻值变大时，电路中的电流变小，灯泡变暗;当滑动变阻器的阻值变小时，电路中的电流变大，灯泡变亮，进而使学生认识到滑动变阻器在电路不但起到保护的作用，也起到了改变电路中的电流和用电器两端的电压的作用。其次，把灯泡的额定电压设置为较低电压，移动滑动变阻器，使灯泡烧毁，这时发现电流表指针几乎在零刻线处，电压表的指针所指示数几乎为电源的电压，这是为什么呢？此时引导学生进行理论分析，原来是因为电流表的内阻很小，而电压表的内阻很大，它们相差幾百倍到几千倍，此时滑动变阻器的电阻也可忽略，我们把电流表和滑动变阻器可近似地看成导线，根据欧姆定律，这样电路中的电流很小，几乎为零，电压表就像直接接到了电源的两极上，所以电压表的示数几乎为电源的电压。经过这样的演示和分析，学生就很容易理解造成这种现象的原因了。再次，把灯泡进行修复，使电路为通路，学生观察到电压表和电流表都有一定的读数，灯泡也能够发光。接下来，拖拽一根导线分别接到灯泡的两个接线柱上时，发现灯泡熄灭了，电压表的指针一下子回到了零刻线上，而电流表的示数却变大了（没超过量程，有滑动变阻器保护），这又是为什么呢？原来是导线把灯泡和电压表短路出去了，根本没有电流流过灯泡和电压表，所以它们不亮也没示数了。最后，教师引导学生归纳结论，在电路中，如果电压表（完好）有示数，而电流表（完好）无示数，用电器不工作，一般是用电器烧坏或断路（开路）;如果电压表（完好）无示数，而电流表（完好）有示数，用电器不工作，一般是用电器短路。通过分析和归纳形成结论，能够帮助学生提高做题速度和准确率。这样的整合，使我真正认识到利用信息技术参与教学，不但扩大了课堂知识传授的容量，也提高了教学效率。

案例二：信息技术在光学中应用

凸透镜成像规律的探究，学生在实验中得到了结论，虽然结论记住了，却会把结论套进去，导致在实际应用中经常出现错误。笔者认为学生在实验时都是按照教师的要求，把蜡烛放在某一点进行实验、测量数据、分析得出结论，这种静态的实验限制了学生的思维，不知道像的大小如何变化，如何移动。在这节内容上，笔者先让学生在实验室做了实验，得出初步的结论，然后利用希沃触摸屏结合探究凸透镜成像规律Flash 动画，再次复习了学生实验及结论，接下来通过拖动蜡烛向凸透镜靠近或远离，让学生观察像的大小变化和移动方向，从而帮助学生认清在动态过程中像的变化情况。最后引导学生进行归纳，得出结论。静态成像规律：一倍焦距分虚实，内虚外实;二倍焦距分大小，远小近大;动态成像规律：成实像时，物近像远像变大;成虚像时，物近像近像变小。通过这样的整合，不但利于学生的接受与理解也能够更好地达成教学目标。

案例三：信息技术在探究实验中的应用

实验探究是学习物理的重要方法之一，其中“控制变量法”尤为重要。自然界发生的各种现象，往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较，研究其他两个变量之间的关系，这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。在北师大版初中物理中这种方法的广泛应用更体现得淋漓尽致。但在真实的实验探究中，有些变量确实不好控制，但用多媒体软件可进行模拟实验，就可很好地解决这一问题。下面举一例详细说明。

在学习电功时，课本上设计了让电流通过一个小电动机带动重物升高，猜想电流做功与哪些因素有关？学生猜想了电流做功可能与电压、电流、电阻、通电时间有关。可在实际试验中各别变量不好控制，电流大时物体上升太快，根本观察不清试验现象，物体已上升到电机处，导致缠绕、卡死、甚至把物体甩出去致人受伤。同时学生容易接受电压、电流、通电时间对电功的影响，却不好说明电流做功与电阻无关，教师想从欧姆定律的局限性进行说明（欧姆定律只使用于纯电阻电路），但教师觉得难讲，学生也觉得难理解。

鉴于此，在教学中，就初中生可接受水平的基础生对此实验进行了改进。方法是这样的，用甲乙两个白炽灯（其中R甲>R乙）代替电动机，通过“NB实验室”软件轻松解决了电流做功与电阻无关的问题。首先把甲乙两灯串联接在电路中，观察到甲灯亮，乙灯暗，这表明在相同时间内，甲灯中电流做的功大于乙灯中电流做的功，进一步引导学生进行分析，在串联电路中，电流和通电时间相同时，根据欧姆定律的推导式U=IR得到U甲>U乙，由此可知，是电压影响了电功。接下来，把甲乙两灯并联在电路中，观察到甲灯暗，乙灯亮，这表明甲灯中电流做的功小于乙灯中电流做的功。进一步引导学生进行分析，在并联电路中，电压和通电时间相同时，根据欧姆定律I=U/R得到I甲

教学中的实践，使笔者认识到信息技术在教学中的应用不应一味地追求高大上的软硬件，而应该使用适合自己，适合学生的方法对知识点进行有机整合，达到提高教学效率，提高学生能力的目的即可。由此可知，通过信息技术与物理教学的整合，成为常规物理教学的补充，并把两者有机地结合起来，使物理教学迈上一个新台阶，从而有助于学生发现规律、获取知识、提高学生的科学文化素质，培养学生的思维和创新能力。