初中物理优秀获奖论文灵活应用信息技术优化物理演示实验

中学生作文

初中物理优秀获奖论文灵活应用信息技术优化物理演示实验                        
白山市靖宇县那尔轰学校   郭洪霞  
摘  要：物理教学离不开演示实验，借助信息技术在课堂教学的合理应用，可以使物理演示实验更加完善更加精彩，进一步提高教学效果。信息化教学是现代化教学手段在教学实践中的应用。信息化教学包括声、光、图形多种教学手段和途径。其特点是直观、生动、形象。运用信息化电教手段可以增强学生的学习兴趣和加深对知识的理解，构建模拟实验教学模式发挥演示实验、虚拟实验室功能，利用网络资源增进课堂教学效果，无疑使课堂教学的形式更加丰富多彩，内容的表现更加直观明了，优化了教学过程，提高了教学质量。
关键词：信息技术  优化  演示实验  教学质量
信息技术优化物理演示实验，在精心设计实验的基础上作为一种辅助手段加以合理使用，是实物演示的延伸和补充，可以起到锦上添花的作用，不宜过多过滥，否则反而会影响教学效果。这样才能充分发挥信息化教学的辅助作用，使得生动有趣的演示实验更加精彩，学生的学习积极性进一步提高，教学效果得到进一步升华。
一、物理教学离不开实验
物理学是建立在实验基础之上的一门自然科学，与实际应用紧密联系，研究范围非常广泛。观察和实验是研究物理学最基本的方法，实验结论是物理规律的重要来源，所以在中学物理教学中必须引入大量的实验，有研究性的、验证性的，也有探索性的等等。实验教学是中学物理教学的重要环节。现代物理教学理论要求，课堂教学不仅让学生学到知识，而且让他们知道知识的形成过程，提高在实际中应用知识的能力。许多演示实验就是物理知识形成过程的课堂再现，从实验条件出发，经过实验过程，最后得出实验结论，是人类探索实践活动的缩影。在物理教学活动中，由学科特点决定，演示实验必然会频繁出现，可以这样说，脱离实验的物理课不是真正的物理课。
1.信息技术模拟实验现象
信息模拟是把计算机当作挂图和电视屏幕，通过向学生演示各种图象、动画、图表和描述等进行教学活动，非常适合于辅助课堂教学。演示模拟能展现通常难以观察到的微观世界和宏观世界。如九年级物理“分子运动”这一知识点，借助信息技术的放大效果，转变“微观”世界为”宏观”世界，达到较好的教学效果。
2.信息技术模拟实验过程
自然界中，有许多稍纵即逝的物理过程，只有通过极为细心的观察才能把握，经过认真的分析才能理解，然而对于观察能力还不够强的学生来说，却是件很困难的事情，要想在教学中达到良好的效果，就必须把这样的快镜头变为慢镜头，适当延长实验过程的时间，让学生在比较充裕的时间内进行观察和分析，从而掌握现象的本质。
例如，讲授八年级下册第六章第一节“电流的形成”时，虽然电流是真实存在的，但它却看不见。摸不着，学生是观察不到的。如果靠学生自己去想象，难度是较大的，而借助多媒体课件用动画的形式模拟出电流的形成，并与水流的形成进行类比，将“短暂电流的形成”与“短暂水流的形成”进行类比，将“持续电流的形成”与“持续水流的形成”进行类比，制作了4个动画，变抽象为直观、形象，从而有助于学生理解和掌握“电压是形成电流的原因，电源是提供电压的装置”这一知识点，突破本节的难点和重点，整个实验过程既生动形象，又揭示物理本质。
3. 信息技术模拟实验操作
物理是一门以观察和实验为基础的科学，实验是教学的有机组成部分。学生亲自动手参加实验可熟悉各种实验仪器的使用方法，增加感性认识，增强动手能力，有利于培养进行科学研究的兴趣。这是任何模拟实验都不能代替的。但有的实验学生很容易忘记或记忆模糊，对于那些不适合重复进行的实验，可以在适当的时候，利用多媒体课件再给学生提供一个虚拟的实验室。

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例如，在讲授完欧姆定律后，为了帮助学生更好地掌握这部分电学知识，我选择了一个以“电路的实物连接”为中心内容的多媒体课件。课件中有虚拟的电源、开关、电阻、灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、导线等器件，学生可以在计算机上自选连接方法，自选器材，组成很多不同的电路形式，按不同的电路图对实物进行连接，这样的实验克服了许多硬件实验的不便之处，还可以进行任意次的重复，达到复习和巩固的目的。因此，将多媒体课件进行的模拟实验和传统的实物实验有机结合起来，能收到良好的教学效果。
　　二、信息技术辅助教学与演示实验的结合
在物理教学中，演示实验与信息化教学的有机结合，会产生独特的效果。
1.可以随意地控制物理变量
在物理变化中，某一个物理量的变化往往和另外多个变量有关，控制变量法是物理实验研究常用的方法。在实际实验时，对于变量的变化，我们只能在现有的条件下，选取现有的器材进行，其取值只能在仪器允许的范围内，不可能随意改变。例如在研究电阻大小与什么有关的实验中，在做实验时只能有什么用什么，能得到的数据是有限的几组，不具有随意性。利用信息技术的动态模拟功能来补充演示，通过设置相关参数，就可以丰富实验内容，使得实验更加完整。
　　2.可以进行理想实验
物理学中，有许多物理定律的推导是先进行实验测量，然后通过理论延伸，最后导出结论的，成立条件往往是理想条件。如牛顿第一定律，条件是物体不受外力或所受合外力为零，对于不受外力这个条件，实验室根本就无法实现。也有的实验条件很高，一般很难具备，例如做测大气压数值的实验时，实验无法在课堂中去做，但是可以让学生通过多媒体演示，准确而生动的观察到实际的实验过程。
3.可以显示实验的细节
　　有许多物理实验中，变化过程很快，现象停留的时间很短，学生可以观察到现象，但不能观察到细节。例如在做直流电动机实验时，转子的转速很快，换向器的工作过程无法直接观察清楚，工作原理只能想象。如果降低转速，则实验现象不明显，甚至会停下来。借助信息技术用三维动画来展示，利用慢速放映的特效，就像电影中的特写一样，可以直接观察到换向器的工作细节。
　　4.可以使抽象实验具体化
　　在物理实验时，许多运动现象不能直接观察，只能用其他现象间接反映。如反映分子运动的实验，不少学生即使是观察过实验也理解不了，如果结合观看课件演示通过屏幕直接观察到分子与微粒的碰撞情形，很快就能理解。再如电流的形成，电荷在导体里面定向移动，我们不能用肉眼看到，不象观察水流那样得到直接的感知，只能借助电流表的示数来间接反映。在物理教学中有很多这样的例子，概念的形成很抽象，但是结合多媒体课件，就能使学生形成直观的认识，加快对新概念的理解和建立。

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　　5.可以使物理实验更安全
　　不同的物理实验形式多样，条件复杂，有的实验条件很特殊，甚至不安全。所以不少实验不能在课堂进行，只能用类似的实验来替代，甚至把做实验变成实验。例如交流电，我们生活中用的电是220V的交流电，高于人体安全电压，我们在实际教学中的相关实验大多用低压电源来替代或不做，不能很全面反映有关特性。特别是安全用电的教学，我们不可能冒着事故的危险进行。这些课的教学，用多媒体课件进行摸拟演示，可以弥补不能实验留下的空白。
　　 三、合理有效地应用信息技术优化演示实验
在实际课堂教学中，信息化教学的效果是不可低估。但是完全利用信息技术演示代替实验也是不能提倡。信息化技术是一项新的教学手段，是需要教师有效整合、反复琢磨，才能应用到实际教学中。一味的赶时尚，上课时想方设法利用多媒体课件，目的是为了展示多媒体的应用，并不是为了上好课，而用多媒体作为辅助。如果我们完全用多媒体课件代替演示实验，学生会怀疑其真实性，课件毕竟是人为编制的，给人的真实感没有实物实验那样强烈，所以其可信度没有实物演示那么高。多媒体教学有其声光电等特殊的效果，但与实物相比，直观性还是不足，没有现场的感觉，在教学中对学生的感官的刺激有限。在教学实践中要注意以下几个问题：
1.计算机操作业务要熟练
在课堂教学中应用多媒体时，业务不熟不要强用。如运用投影仪时，投影仪放置高度不正确，或银幕挂放角度不对等，不合适易造成，一是光源与银幕平面不垂直，有的不能把画面调清晰；二是有时不能将投影片放在台面中间，亮度达不到，至使学生看不清；三是不及时关机，有的将投影内容长时间投在银幕上，或用录音机播放完录音后，闪烁灯依然闪烁，分散了学生注意力；四是开机后移动机器，致使出现人为故障，影响使用效果。
2.课前准备要充分
一堂课的成败，备课是关键。其中准备好的电教媒体是备好课的重要组成部分。信息技术是把计算机技术、多媒体技术、网络技术和现代教学方法有机结合起来的一种辅助课堂教学手段。要理清楚它是辅助实验教学，而并不是教学的全部，对于一些抽象的、难以理解的、无法用实物实验验证的、是课堂上的知识要点、练习等，只有借助信息技术才能将它完成。但能用实物实验完成的就用实物实验完成，毕竟亲自动手丰衣足食，印象深刻。
3.避免将简单问题复杂化
在物理教学过程中,怎样使学生正确有效地观察和理解实验,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所在。但是,在实际物理教学过程中,有许多物理实验的完成是瞬时的,现象是单一的,学生很难观察清楚,有的实验受时空的限制,现象不够清晰或者现阶段就不可能做,而这些实验现象中往往蕴含着丰富的信息和深刻的物理规律。利用计算机多媒体技术可以将瞬时性的学生很难观察清楚的实验过程进行动态再现,可以随时定格讲解,可以分段演示,使学生便于观察。例如，关于颜色的变化、沉淀的产生、气体的产生等，实验现象较明显，直接实物演示即可，可有的老师为了体现在教学中运用了电教手段，将上述有关的实验现象通过课件的形式做出来，既分散了学生精力，又浪费了时间。

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四、信息化教学改变了教师的角色
信息化教学转变了传统的“实验员”角色。在物理教学中教师运用网络多媒体课件展示物理课中的重点和难点内容。主要是通过文字、图片、动画、声音、视频等内容的展示，创设情境，帮助学生更好地理解和掌握知识，通过优化教师的“教”促进学生的发展。运用多媒体技术来改变“一块黑板、一支粉笔、一本书”的传统教学模式，融声、图像、动画于一体，艺术地再现教材内容，变抽象为形象，变复杂为简单，化静为动，化难为易，清除情感阻隔，点亮思维火花。有助于克服传统教学单向灌输的教学方法，激发学生学习的主动性，使学生在潜移默化中逐步树立信息意识，达到提高教学效率的目的。从现实来看，在物理教学中自觉地、充分地、恰当地运用自己设计或各类资源库中的优秀课件，不但有助于师生信息意识的增强、信息素养的提高，同时也有助于物理课程改革的深人发展。
通过信息技术与物理课程教学的有效整合，可以激发学生对物理学科的学习兴趣，使课堂参与意识增强，对知识的理解掌握程度较理想，尤其是实验教学，学生的实验理解能力、观察、思考能力均取得了长足的进步。实践证明，信息技术与物理课程教学的整合能鞭策我们教师去进一步完善课堂教学，使教学过程更具有科学性，帮助教师在课堂上更合理地掌握和利用时间，吸引学生的注意力，使学生在课堂上接受和掌握更多的知识，提高物理课堂教学的效率。
随着信息技术和物理学科教学整合的发展，将信息技术引进教育领域将给学生、教师、学校带来一个新的教学模式和新的契机，但同时也应看到，信息技术和物理教学整合是一个新兴事物，还有许多问题需要我们去研究、探索。但我们确信信息技术在和物理学科教学整合中将大有作为。