谈信息技术的演示功能在物理实验教学中的运用

中学生作文

谈信息技术的演示功能在物理实验教学中的运用
吉林省公主岭市大岭中学   张晓清
一、信息技术的演示功能在物理实验教学中运用的意义
物理是一门以实验为基础的自然科学。物理实验在物理教学中占据着重要的地位，它不仅是科学探究的一种重要方法，更是一种重要手段；不但能够帮助学生理解相关的物理知识和物理规律，还能培养学生科学的探究能力和创新能力。现代信息技术在物理教学中的一项重要功能是演示，将其演示功能合理的运用在物理实验教学中，可以突破实验的条件、时空限制，将微观的、静态的、不可见的、不明显的实验现象宏观化、动态化、形象化、显著化，从而更好的揭示物理现象的本质，激发学生的学习兴趣，调动学生探究物理知识的积极性，极大地提高学生的实验探究能力和自主学习的能力。
初中物理实验分为教师演示实验和学生探究实验。教师演示实验由于受实验条件、时间空间等各种因素的限制，往往存在着可见度差、效果不明显等实际问题，影响学生对物理现象的观察和实验结论的正确得出，更影响学生学习兴趣的发展。物理新课标将学生实验由验证性实验改为探究性实验，加大了学生实验的难度；不少实验操作复杂，步骤繁琐，学生实验中往往出现步骤错乱，甚至操作不当等情况，严重影响实验结论的正确得出，极大地伤害了学生学习的积极性和主动性。怎样克服实验教学的不足，提高实验教学的效果和效率，一直是我们物理教师思考的问题。随着信息技术的运用，现代化教学手段为解决实验教学中存在的问题提供了可能。我们把现代信息技术的演示功能在物理实验教学中合理运用，辅助教师演示实验和学生探究实验的教学，取得了良好教学效果。
二、信息技术的演示功能在教师演示实验中的运用
信息技术的演示功能在教师演示实验教学的运用，就是在演示实验的基础上，用计算机模拟实验现象的发生变化过程，使学生能够识别实验现象发生及变化的条件，找出物理现象的特征，然后再进行归纳概括，形成概念规律。在以下几方面，信息技术的演示功能可以发挥无可比拟的作用。
运用信息技术的演示功能化静为动化假为真。在演示实验中，能把挂图静的画面变成动的，把假的模型变成真的，是学生各部分的结构、分布看得清清楚楚，弥补了传统教学手段的不足。例如：离心式水泵的抽水过程，用挂图、语言叙述都不能形象描述其工作过程，而用计算机制成动画，可通过动画演示抽水的各个过程，其动画过程不但形象逼真，使其静止的画面变活，而且吸引学生的注意力，加深了学生的印象。物理实验中，很多是微观的，看不见的，只能从现象上推测。运用课件，可以把微观的化为宏观的，将不可见的化为可见的，形象直观地呈现给学生。如，滑动变阻器原理，虽然有实物演示和说明，但学生对滑动变阻器的理解总是不够透彻。用课件演示电流如何从电阻线的一端流入，经电阻线环绕若干圈后，通过滑片上行到金属杆，从金属杆的一端流出这样的过程，课件形象地把有效接入电阻随滑片移动的变化描述为緑色，当滑片移动后，电阻变大时，有效电阻的緑色随之变长；电阻变小时，有效电阻的緑色随之变短。既当滑片移动后，观察有效电阻的緑色的长短，就能知道电阻变大或变小，学生看了一目了然。再如，磁场的认识是初中生学习的难点。教师先做实物演示实验证明磁场确实存在，然后再用课件演示条形磁铁、蹄形磁铁周围磁感线的分布情况，演示其周围的磁感线是从磁体的N极出发回到S极的动态过程，给学生留下深刻的印象。
运用信息技术的演示功能将实验效果显著化。有的演示实验，由于受到实验器材的限制，实验效果不明显，影响结论的得出。运用课件演示，再配以教师的说明，可以很好的解决此类问题。如，凸透镜成像实验，当物距变化时，像距、像同时都在变，初学时学生很难将三者联系起来同时观察，而且在物距变化较小时，像、像距的微小变化不易看到，不但不易发现得出成像规律，而且更不易理解成像的规律；利用计算机制成动画，通过操作鼠标，移动物体的位置，像、像距的变化情况在大屏幕上便看得清清楚楚，所反映的成像规律也显而易见，根据学生的理解情况可以反复多次重复实验，对于基础较差的学生也能发现找到成像规律，此种情况的实验运用信息技术演示要比传统学生实验效果好的很多。

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运用信息技术的演示功能提高实验的可见度。有的实验虽然效果好，但是可见度比较低，利用实物投影，将实验的器材及操作的过程在实物投影机的展示台上进行，通过大屏幕展现出来，全班同学都能看得清清楚楚，提高了实验的可见度，增强实验的效果。例如：电流表、电压表的使用、表盘的正确读数、温度计、弹簧测力计、密度计等的使用、读数，都可以通过投影仪大屏幕一边展示一边给学生讲解，教学效果非常好。
运用信息技术的演示功能可突破时空限制。如，固体、液体中分子的扩散现象。硫酸铜溶液与水混装后分子的扩散，金片和铅片中分子的扩散实验，完成需要很长的时间，我们只能在课堂上讲解实验的操作方法，而不能观察到实验结果。用计算机制成动画，利用大屏幕演示模拟液体分子在不停的做无规则运动的情况，致使硫酸铜溶液和水的界面由清晰而逐渐模糊、进而整杯水变成淡蓝色的过程；演示由于固体分子在不停的做无规则的运动，致使经过若干年后，金片里面有铅分子，铅片里面有金分子的过程。学生便可很容易理解分子的无规则运动情况，对扩散有了更深的理解。
三、信息技术的演示功能在学生探究实验教学中的运用
信息技术的演示功能在学生探究实验中的运用，是根据学生实验的不同特点，难易程度，运用信息技术，选择在学生实验的不同过程适时合理演示，可以帮助学生更好的完成探究实验，提高实验的教学效果。
实验前的演示—引导作用。
教师通过引导，让学生提出问题，进行合理的猜想与假设，再设计实验，选择器材，设计操作过程和方法，接着进行模拟演示。把实验操作方法和过程用图片、动画等方式加以形象演示，使学生抓住要领，避免学生无从下手和走弯路，缩短了实验时间。例如，测量小灯泡电阻实验，要集中使用电压表、电流表、滑动变阻器等器材，进行较复杂的电路连接，是重要的也是比较困难的电学综合实验。在学生实验前，在学生自行设计完实验后，利用教学软件，让学生通过操纵鼠标，演示电路的连接过程、测量过程，起到了很好的引导作用。
实验中的演示—指导作用。
在学生实验的过程中利用多媒体指导学生实验。例测小灯泡电功率实验，将实验的设计图、电路图展示在大屏幕上，便于学生随时观看；对实验电路连接或装置安装、操作过程不清楚的学生，可以在大屏幕的指导下操作自己电脑，再模拟演练一次，直至熟练为止，避免了损坏器材，造成危险。
实验后的演示—总结作用。
在学生实验的基础上，展示学生实验结果，分析处理数据或者模拟实验过程，然后得出结论。如探究电流跟电压电阻的关系实验，在学生实验后，将学生的实验数据记录展示出来，引导学生分析论证，得出实验结论。由于部分学生相对于实验的发生，观察具有滞后性和被动性，实验现象往往很快消失或者不清晰，易使部分学生观察困难，难以形成鲜明丰富的表象，必要时利用计算机再模拟一次实验，可以有效的解决这一问题，从而培养学生的科学探究能力，养成科学的探究习惯，树立科学的探究思想。
总之，信息技术的演示功能在实验教学中的运用，可以解决以前实验教学中不能解决的问题。但是必须明确它只是实验教学的一种辅助手段，在实验教学中应用时必须注意信息技术的演示的科学性、实用性和技术性，注意使用的时机和频率，使二者有机结合、相得益彰，不能弄巧成拙，更不能完全取代物理实物实验。