“微型计算机辅助物理实验教学”的应用和探索

第一篇：“微型计算机辅助物理实验教学”的应用和探索

“微型计算机辅助物理实验教学”的应用和探索

计算机辅助 实验教学 应用

计算机是信息时代最重要的工具，随着计算机的飞速发展，把微机引进实验教学领域，对改革传统的实验教学方法，推动素质教育，将起很大的促进作用。

一、计算机辅助物理实验教学的意义

在几乎所有的中学物理实验中，都强调各种测量仪器由人来读数、记录数据，然后用人工方法进行计算和绘制图线。这种模式，是有益的，它可以在实验过程中培养学生的基本科学素养，如实事求是、严谨的科学态度，培养动手能力，学会简单的科学研究方法。

这种做法从表面层次来说费时费力，不可避免存在较大人为误差的缺陷。从深层次来说，这种测量、计算的繁琐带给大多数学生是烦脑畏难，实验结果带来的往往也是失望，而不是欣喜。其次，现在的中学生生活在信息时代，他们对事物比以往同龄人表现出更多、更广的兴趣，他们具有更强烈的求知欲，更多的创造力。如何使学生的这些特点能够长久保持而不会随时间、经历的增长而消退？如何正确引导学生将这些特点放到学知识、探究知识上来？这是我们进行“计算机辅助物理实验教学”探索的真正目的。

二、计算机辅助物理实验教学的应用

1、用微机辅助学生实验教学。例如：用微机控制实验条件，产生信号，采集数据，分析数据，显示和打印结果，指挥机器人产生动作等。

2、用微机开发课堂上的演示教学，把一些难于演示的真实物理过程，现象以及图像模拟出来，帮助学生理解物理规律。例如：分于运动特点，原子核式结构模型，水的沸腾实验，晶体的熔化和凝固过程，都可采用计算机技术进行模拟演示实验，增强教学效果。

3、用微机管理实验教学。例如用微机帮助学生预习实验，帮助教师批改作222200000业，评定成绩，分析学生实验能力，协助实验室管理。

三、计算机辅助物理实验教学的优点

1、提高实验精度，控制采样测量的密度和速度，使一些用通常手段和方法难于成功的实验获得好的效果。在做晶体荼的熔化和凝固特性实验时，只要用2—3克荼，用铜一康铜热电偶作温度传感器，令微机每半分钟采样一次，在10分钟内可取20多个数据点，利用记录下来的熔化——凝固曲线很容易确定它的熔点和凝固点。

2、由于微机能迅速提供可靠的实验结果，可省去繁琐的人工计算，把精力更多集中到理解实验现象后面隐藏的客观物理规律。例如测小灯泡的功率实验，测量三组电压、电流数据，使用电压传感器、电流传感器、系统软件几部分。由传感器从实验中获取数据，交由数据采集器收集汇总传给计算机，然后由计算机进行数据处理。

3、可以把很多课堂中不可能演示的现象直观模拟出来。如分子的运动，原子核外电子的运动、中子在原子反应堆铅防护壁中运动的状况、热气球的上升和下降都能逼真地模拟出来。由于微机模拟现象过程中动静结合，图像文字结合、声光结合，因此模拟的现象和效果形象、直观，有利于提高求知欲和兴趣。

4、让学生按自己的设想假定现象的数学规律，并用微机复制现象，从而验证自己的设想是否合理，也可以按自己设想改变实验参数，观察现象的演变，使学生在判断、分析、推理方面得到更多的锻炼。

下面结合使用FLASH——MX软件模拟原子核式结构，展现核外电子运动情况。由于该实验无法直接用实验演示，学生没有感性认识，理解困难，采用微机模拟，增强教学效果。

操作步骤：

1、新建一个FLASH文件，命名“原子运动”。

2、制作电子运动轨道。按“Ctrl+F8”创建一个blue影片剪辑元件，在该元件的编辑窗口创建蓝色小球沿着一个椭圆轨道做圆周运动的动画。

3、在库面板中的blue元件上单击鼠标右键在弹出的快捷菜单中选择“复制”选项，复制2个该元件，并分别重命为red、black。

3、分别在red、black影片剪辑元件中改变小球的颜色，并把椭圆轨道依次旋转一个角度。

4、返回场景编辑窗口，在舞台中央位置绘制一个棕色的小球作为原子核。

5、在舞台右下方输入文字“原子核外电子运动”。

6、把三个影片剪辑元件拖到场景舞台中，让原子核大致位于它们的中央。

7、测式动画效果。

8、单击“文件”“保存”命令，保存该动画文件。

计算机辅助实验教学的引入，与现代教育中提出“培养学生的创新精神和实践能力”一致，也是课堂教学的一种很好补充与延伸。能够使学生在较短时间内完成较多的物理实验，能够为学生自主完成探究性课题提供一种较好的研究工具，能为学生提高解决物理问题能力提供一条崭新的途径。

但是必须清醒认识到引进计算机的目的在于提高实验教学效果，而不能用它来一举取代传统的实验研究方法，尽管计算机能够完美模拟物理现象，毕竟不是真实的物理现象。物理实验教学始终以真实实验为基础。学生还有一个物理实验基本功训练问题，而且在数据处理的能力与技术方面，也不能完全用微机取而代之。

【参考文献】

[1]周长春．中学物理演示实验教学的基本要求[J]，湖南第一师范学报，2003，(3).[2]李耀标．ＣＡＩ教学的实践探索[J]．信息技术教育，2004，(5).[3]刘允良．浅议中学物理演示实验[J]．赤峰学院学报（自然科学版），2005，(1).[4]杨红霞．中学物理CAI课件的开发

[5]安忠 , 刘炳昇.中学物理实验教学研究（中学物理教学法参考丛书），1986,（105）.3

第二篇：多媒体辅助物理实验教学几个案例

初中电教参评论文

多媒体辅助物理实验教学几个案例

计算机技术迅猛发展，应用广泛，已渗透到各个领域。计算机多媒体技术集文字、图形、声音、动画和视频于一身，在教育教学中引用多媒体技术来辅助教学，必将给教育注入新的活力。其强大的人机交互性，是其它教育媒体所无法比拟的。如何将多媒体技术引入物理实验，以辅助物理实验的教学，提高教学质量，值得每一个从事物理教学的工作者思考。

当然计算机多媒体软件不能代替物理实验，物理学本身是建立在实验基础上的，物理实验在中学物理教学中是不可缺少的重要部分，它可以培养学生的观察能力、动手能力和创造性思维能力。物理实验真实地反映了物理现象的变化过程，它可以让学生通过观察、思考而验证物理规律，获得物理知识，对学生的认知过程极具说服力和感染力。所以不能用现代教育媒体来代替物理实验。但对于那些不易观察清晰、有危险性或没有条件进行的实验，可以考虑用计算机多媒体软件来模拟，它可以起到事半功倍的效果。下面就计算机多媒体软件在物理实验中的应用谈一些做法。

一、放大实验细节

有些物理实验，其实验的现象、实验的读数、实验的结果细小而不易观察，给教学演示带来了一定的难度，运用多媒体教学课件，通过大屏幕液晶投影仪放大展示，可以弥补这类实验的不足，教学效果较好。如游标卡尺、螺旋测微器原理、使用及读数的教学，仪器小、刻度细微和精度高，给教学演示带来了较大的难度，运用计算机的人机交互性及智能性，设计软件模拟游标卡尺、螺旋测微器的测量过程，且测量值随机多

图1 变，具有真实感，并将仪器尺寸和刻度线充分放大，方便了教师的讲解和学生的学习。如图1，是“游标卡尺课件”用来模拟游标卡尺使用过程中的一幅图，使用者可以用鼠标拖动图中游标模拟测量，进行读数练习，并且课件能给出正确读数，帮助学生纠正读数错误。图2是“螺旋测微器课件”使用过程中的一幅图，模拟测量时，课件自动随机产生一待测的长度，螺旋转动完成测量过程，供读数练习，课件也能给出正确读数。以上两种仪器用计算机多媒体来模拟进行辅助教学，充分体现

图2 了计算机多媒体的优越性，配合实物练习使用，学生能很快掌握这两种仪器的工作原理和正确的使用方法，能准确读数，较好地解决了教学中的重点、难点。

二、重现历史实验

一些在物理学发展史上起重要作用的物理实验，有的受条件限制在教学中只能靠讲解与图形来描述，对学生的说服力不强，这时可以通过计算机多媒体软件，来模拟实验的过程，激发学生的学习兴趣和求知欲。如α

图3

粒子散射实验，将实验装置及实验过程制成计算机三维动画，来重现卢瑟福发现原子核式结构的过程，取代了空洞的说教，使学生在学习这部分内容时再也不感到枯燥难学，对原子核式结构有更深的理解。如图3，是α粒子散射实验装置图，荧光屏与显微镜连在一起可在底座上绕金箔３６０度转动。荧光屏和显微镜转到任一角度，显微镜中都能观察到粒子数的变化，真实感较强，图4即表示了荧光屏和显微

图4 镜转到某一角度时，所观察到的粒子数，这个辅助教学课件形象地模拟了α粒子散射实验的实验过程，在教学过程中，课堂气氛活跃，学生的学习兴趣被充分调动，对学生掌握知识起到了一定的作用。再如马德堡半球实验，虽然在实验室中有马德堡半球，在教学中可有学生互拉，但当年十六匹马拉开马德堡半球的壮观场面，在课堂教学中已无法重现，利用计算机多媒体技术，将此过程再现出来，当拉球的马两边各增加到八匹时，“砰”的一声巨响，马德堡半球被拉开，这样的场景，令学生永生难忘，对大气压强的学习起到了较好的效果。

三、模拟微观现象

有些物理实验，揭示的是微观世界的物理现象，实验难以演示或现象很难观察

图5 到，学生无法建立感性认识，从而妨碍了对知识的理解，我们可以借助计算机软件，用动画来模拟展示微观世界，帮助学生理解物理知识。如布朗运动实验，在教学中学生无法看到花粉颗粒的运动，限制了对分子是永不停息地做无规则运动，且与温度有关这一物理规律的理解。运用计算机多媒体课件，来模拟这一实验的过程，在课件中温度可以调节，让学生看到悬浮在液体中的花粉颗粒，在不停地做无规则运动，且温度升高，运动加快，如图5所示，表示了某一时刻显微镜中观察到的现象。同时课件还可以跟踪某一颗粒的运动，如图6所示。通过这个课件，生动地演示了布朗运动实验，对激发学生学习兴趣，掌握理解物理知识起到了辅助的目的。

图6

第三篇：浅谈对应用信息技术辅助中学物理实验教学的

分析信息技术辅助中学物理实验教学的作用研究

论文摘要：实验作为物理研究的基本方法，在学习物理知识，探究物理知识上都显得十分重要。实验教学既是物理知识和技能教学的基础，也是实施素质教育的一种主要渠道和有效手段。在中学物理教学中，根据不同的教学目的和要求，制定计划、设计实验探究掌握物理知识，在实验教学中加强学生的观察能力和动手能力的培养，进而提高学生学习的兴趣。在信息技术高速发展的今天，应用信息技术教学已备受同学们的喜爱。利用信息技术进行中学物理实验辅助教学，是许多传统教育无法比拟的，但应用信息技术完成中学物理实验教学也不是什么都行，这确实是有利有弊，结合个人多年来的教学实践，我认为此种教学方式值得推敲和改善。本文通过分析我们在中学物理实验教育的现状，如何巧妙应用信息技术进行中学物理实验教学，应用CAI示范在中学物理实验中存在的局限性和团难，更好的搞好中学物理实验教学，推进素质教育发展。

论文关键词：信息技术 中学实验 素质

随着素质教育的推进，国家对的重视，实验教学已得到相应的发展，对实验教学的重视程度也越来越高，从“普实”工作中可以看出，特别是处在西部的中小学。“普实”确实为我们带来了实验器具，建立了领导小组专管实验教学，完善了实验教学制度。可这些“坛坛罐罐”是些学生玩腻了的东西，没有新鲜感，巧妙应用信息技术完成中学物理实验教学可以很好地解决这一问题，并会带来与传统实验教学达不到的教学效果。

在信息高速发展的今天，大力推进素质教育发展，在中小学开展普及实验教学，让学生更直观准确地获取科学知识，利用现代信息技术开展实验教学更能表现出传统课堂的教学不足，更能让学生高效直观的获取科学文化知识和方法，下面仅以在中学物理实验教学中应用信息技术的经验说明。

一、将现代信息技术与中学物理实验教学整合

信息技术是CAI理论与实践的自然演进和发展的产物。它是以$t3g机、多媒体和网络通讯为基础的教学。将现代化信息技术融合到中学物理实验教学中，与中学物理实验教学有机结合，发挥现代信息技术的优势，增进中学物理实验教学效果；另外可以使基础知识和技能的培养与中学物理实验教学过程紧密结合起来，让信息技术真正成为学生学习的工具和获取知识的手段，从而有效地推进中学物理实验教学。这顺应教育信息化潮流的需要，符合我们“素质教育”的要求，在中学物理实验教学中巧秒应用现代信息技术还可以优化课堂教学。

二、现代信息技术辅助中学物理实验教学的优势

物是研究自然界物质结构、物体间的相互作用和物体运动规律的学科。它除传授知识和技能外，更注重物理思想、方法的启发。培训学生理解能力，思维能力及综合分析能力。物理实验是进行物理教学的主要手段之一，利用现代信息技术的模拟功能，能够把一些抽象的理论内容，不易观察清楚，难于操作的或现实中不可能直接操作的实验内容，直观的显示屏幕上，形成感性的认识，有利于物理概念理解，物理规律归纳。

1.运用现代信息技术模拟物理现象不明显或难以操作的演示实验。如光的直线、日食、月食，让学生有清淅的印象，更深人解日食和月食的成因，实现教学目标。

2.运用现代信息技术模拟难以直接再现的物理现象。如：电荷的定向移动、磁场磁感线、核爆炸过程(原子核裂变和聚变)、地震等。通过模拟，并在模拟中加入声音，色彩与之形成对比的现象更加逼真，让学生有身临其境的感受。还可以加深学生的空间想象力，培养学生抽象思维能力。

3.运用现代信息技术演示在中学物理实验教学中受设备、地理位置等限制的实验。如：太空失重、核电站、观察原子结构。这对学生的理解有一个感性认识的帮助。

4.运用现代信息技术进行实验教学可能节省资金和能源，弥补农村中学实验器材不足，减少使用实验耗材。如在中学电学实验中，不少同学总会损坏器材，相应还带来了安全因素。运用现代信息技术实验不但可以减少损坏器材，还可以增强学生动手能力和实验信心，培养学生发散思维能力，相应的安全教育工作更是得到加强。

运用现代信息技术演示实验，可以帮助学生尽快理解实验结论，防止学生想象力缺乏。如透镜成像演示，物体沿主轴由远及近向透镜移动的过程中像的大小及运动距离变化。运用现代信息技术进行实验教学学生有了实验的感性认识。进而进行理性分析，归纳掌握知识和技能。

三、现代信息技术在中学物理实验教学中存在的局限性

相关才子以毕业论文对此类问题进行分析：息技术使用不当，会造成违背客观规律的后果，使教学效果适得其反。目前在计机辅助中学物理教学实践中，很大一部分课件是预先设定好的程序来模拟实验，有的学习课件通过建立教学模型，模拟实验仪器、仪表和元件，虚拟实验室，这样限定了学生进行研究性实验，使物理实验失去了探究的作用，没有体验实验，怎能总结经验?这样做将不利于激发学生的学习动机，提高学生学习物理的兴趣；不利于培养学生的观察能力，在实验中需要通过自己的观察获取信息；不利于培养学生的思维能力和科研能力，实验中常出现一些意想不到的现象，解释这些现象的过程中，思维形式很活跃；还不利于实现因材施教，实验所涉及的基本概念，实验原理，设计思想形式多样，为不同类型的学生提供了发展平台。如果用的模拟来代替实际的实验操作，那么物理实验在教学中应起的作用就无法实现，因为所有的过程都是人为预设的，不会有新的疑问，这不利于素质教育推进，培养的是纸上谈兵，做的“理想”实验。另外现代信息技术还可能造成教师和学生的思维分散，注意力集中不到一块去等。

现代信息技术只是一种辅助教学工具，不可能完全代替教师的作用，也不可能取代实验探究。我们在设计和设施实验教学时，要本着开放学生思维、提高学生技能、培养学生的创新意识和严谨的科学探究精神。合理利用现代信息技术在物理实验教学中的优势，提供给学生探究学习的空间，让学生自主地学习，以提高教学效率，培养新时期的新型人才。

参考文献

[1]王良莹发挥现代媒体优势促进信息技术与学科整合[G].辽宁学院学报，2008(1).[2]周炎，对计算机辅助中学物理教学的利与弊的思考[G]，物理教师.1999(5).[3]汪永铭.多媒体技术在教学中的应用[J].中小学信息技术教育.2008(12).

第四篇：初中物理实验教学的辅助--王应智

实验教学论文

初中物理实验教学的辅助

单位：古浪县裴家营职业中学 作者：王应智 王兴玲

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初中物理实验教学的辅助

[内容提要] 针对初中物理实验教学，积极开发践行多方面的辅助：激励学生经常阅读科学书籍和科普读物，有利于保持对科学知识有稳定的兴趣，而且对学生实验观察能力，从感性到理性的深入思考等方面产生强大的催化作用；经常性的鼓励，组织，指导学生进行课外小实验和小制作，是提高学生动手能力，深化实验教学的良好辅助；合理运用多媒体辅助实验教学。[关键词] 物理实验、课外阅读，小实验，小制作，多媒体

初中物理实验教学中，常常发现许多同学实验过程中，兴趣侧重于对实验器材表面形象的观察与感觉，而向理性规律的探究却比较淡漠或思维过渡困难。往往课堂秩序混乱，学习效果不佳。尤其在分析数据、总结实验结论时，常常只能对实验现象给出一个感性的描述，难以深入概括出一条具有普遍意义的规律性结论。有时甚至总结的结论没有顾及当初的“实验目的”，表现出“不谋全局者，不足以谋一域，不谋万世者，不足以谋一时。”的浅陋，对问题的分析研究缺乏整体观，获取的知识零乱而缺乏体系性，不宜在记忆中永久保存，难以迁移应用。

在初中物理实验教学中，要提高教学的时效性，有必要积极开发践行多方面的辅助。笔者就从扩充课外阅读、开发课外小实验和小制作、利用多媒体辅助教学三个方面，试一浅析。

一、扩充课外阅读

良好的阅读习惯，是一个成功的学习者必不可少的品质。如果少年学生除了教科书以外什么都不阅读，那他就连教科书也读不好。阅读是对“学习困难的”学生进行智育的重要手段。因此扩充课外阅读具有普遍的教育意义和价值。针对初中物理实验教学，激励学生经常阅读科学书籍和科普读物，有利于保持对科学知识有稳定的兴趣，而且对学生实验观察能力提高，从感性到理性的深入思考等方面产生强大的催化作用。

鼓励学生课外阅读许多科学家的传记，逸闻趣事，或关于科学发明的小故事等，对培养学生科学实验的兴趣，培养热爱科学的情感态度价值观，有着潜移默化的熏陶，甚至影响深远。比如通过阅读科学家牛顿，焦耳，安培等的传记，对于物理课学习“电流”，“电压”，“电热”等概念及有关原理时，学习热情会更高；还如居里夫人，爱因斯坦等名人传记的阅读中，可以使学生感受到科学家的人文情怀，受到科学探索精神的浓重熏陶，感悟科学探索中的智慧，容易培养热爱科学的崇高情操。

鼓励学生阅读各种科普读物和科学书籍，可以是学生对即将要学的抽象概

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共4页 念和原理有所了解、有所思考，不再陌生；或者对已学的概念与原理产生更深刻的理解。有一些最难懂的章节，理解了这些章节才能理解其他章节，让学生针对这些章节阅读一些扩充知识的书籍具有极其重要的意义。例如，在八年级物理关于电路部分的学习中，一些学生对“电流”、“电压”、“电阻”概念理解不深，表述中常常有“通过导体的电阻”、“导体两端的电路”等这样的语病，这是因为对电流、电压等概念的理解不深，甚至还停留在生活用语“有电”、“没电”这样的粗浅层面。如果适时地指导学生阅读有针对性的科普读物，学生会对“电”的认识循序渐进，深入到“静电”、“带电”“电流”等抽象概念，要鼓励学生经常性的阅读各种科普读物和科学书籍，科学史，甚至让学生阅读现代前沿科学书籍。尽管这样学生头脑中会产生更多的疑问，甚至对所学知识产生危机感，但这一点倒不可怕，学生的疑问越多，对课堂上学习新教材过程中所讲到的知识的兴趣就越高，对学校所学的基础知识的理解就越清楚。

阅读发展了学生的智力，学生读书越多，他的思维就越清晰，他的智慧力量就越活跃，不仅有助于科学知识的学习探索，也是各种学习的力量源泉。

二、开发践行课外小实验和小制作

鼓励学生经常性的进行一些课外小实验和小制作，不仅是课堂实验教学的补充，更重要的是训练他们的双手。人的手可以做出几十亿种动作，它是意识的伟大培育者，是智慧的创造者。在人的大脑里，有一些特殊的，最积极的，最富有创造性的区域，依靠把创造性的思维跟双手的精细的、灵活的动作结合起来，就能激发这些区域积极活跃起来，如果没有这些结合，那么大脑的这些区域就处于沉睡状态。

比如在学习了弹簧测力计后，布置学生回家自制一个弹簧测力计。学生在这项作业中，如刻度板的加工，弹簧的改造，指针的制作等过程中，使他们的双手和手指做复杂的动作，用手工工具精细的加工，在头脑中勾画零件和示意图，进行拼接和装配。在这种作业里，特别明显的表现出智慧努力和双手动作的相互结合，这样，信息就通过两条相向而行的途径传递着——由手传到大脑和由大脑传到手。手也在“思考”，而正在这种时刻，大脑的创造性区域受到激发。在这种作业中，对于相互关系，相互作用的理解居于首要地位，思维从整体转移到局部，从一般转移到具体，而手在这种转移中起着积极参与的作用。在对弹簧测力计标定刻度的问题中，又涉及到许多物理、数学问题，其中必不可少的观察力和推测力，是和数学才能发展直接联系的。在学习过有关主要科学原理后，可以指导那些学有余力，兴趣浓厚的学生制作有关物理模型，如汽轮机模型、电动机模型等，或者将废旧玩具电动车，废旧耳机，等修复，或者利用其中没损坏的元部件发明制作。其实验的自主性、探索性、趣味性比课堂

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共4页 实验强大得多。这对于高创造性的科学人才培养极其重要，也是现在我国教育最为薄弱的地方。

鼓励学生经常性的做一些课外小实验，一方面拓宽了课堂教学的时空，另一方面学生自由状态下进行实验时产生的感受更为强烈，更容易激发科学探索的热情。比如让学生在课外利用清水和平面镜在阳光下做“光的色散”实验，学生更能长时间的感受光的色散现象的美，惊叹中领略科学的魅力，观察玩味，乐在其中，学寓其中。

经常性的鼓励，组织，指导学生进行课外小实验和小制作，是提高学生动手能力，深化实验教学的良好辅助，也是学生对科学知识的学习走向社会生活的一小步，其教育意义深远。

三、合理利用多媒体辅助物理实验教学

在实际实验教学中，尤其一些演示实验，由于受到时空限制，或者实验现象不明显，稍纵即逝，或者远处看不见或看不清，或者有些实验存在很大的安全隐患，如托里拆利实验，不便在课堂上演示。如果利用多媒体技术录像辅助教学，可以补充没有实验的不足。用摄像机把有些演示实验的现象录制下来，重放、慢放、或者放大，甚至模拟实验现象的关键部分，并依据需要，可以把长时间的过程缩短，如液体的扩散现象，或者把变化的瞬间拉长，展开，再现物理过程，如物体的形变过程，以提高演示的效果。

对有些直观性不强的物理现象，或动态的、空间想象力要求较高的现象，比如磁场、发电机模型、电动机模型、内燃机模型等的学习，在课堂教学中应用多媒体制作具有动画效果的物理课件来辅助教学，给教师的讲解和学生的理解都带来事半功倍的效果。

在实验教学中，切不可过多地依赖多媒体课件。实物再现和动手操作有着不可替代的地位，“致知在格物”。大量的课件展示充塞课堂，会使学生感到眼花缭乱，心智参与思考不足。“心之官则思，思则得之，不思则不得也”。课件充塞，有时会替代或消弱学生的心智思考，替代学生的想象力，则不利于物理知识的学习，也不宜于学生想象力的发展。

培养学生对物理知识的学习兴趣，发展科学探索的精神，提高科学探索能力，有必要从各方面动员各种力量来辅助实验教学。除了利用扩充课外阅读、开发践行课外小实验和小制作外、利用多媒体辅助物理实验教学外，还可以发挥图示的表现功能等手段辅助实验教学。

[参考文献] 1．《给教师的建议》〔苏〕苏霍姆林斯基

教育科学出版社

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组别：物理组

姓名：王应智 王兴玲

单位：古浪县裴家营职业中学 职称或职务：

王应智：中学一级教师 王兴玲：中学二级教师

联系电话：*** 电子邮箱：wyzwyz-123@163.com

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第五篇：网络技术在物理实验教学中的应用[定稿]

网络技术在物理实验教学中的应用

常德市西湖一中 刘益安

摘要:网络技术应用在物理实验教学中,不仅仅是一种方法的更新,更重要的是把网络资源引入课程教学活动中,合理地运用网络技术,把学习空间还给学生,给学生提供视觉和听觉感受,丰富学生的想像,有效地培养学生自主学习、主动发展的意识和能力,提高高中学生科学实验的兴趣。

关键词：网络技术 物理实验教学 应用

21世纪是一个信息化和数字化的时代,是一个以计算机、多媒体、网络为代表的新技术时代,是一个生产力高度发展的时代。教育信息化的根本目的是使广大教师和学生充分利用优秀教育信息资源进行教育教学改革,提高现代教育技术水平,推进素质教育,实现培养创造性人才的目标。因而,教育信息化的重要任务之一是优秀教育信息资源的开发及其普及应用。教育信息资源应用于教学,其作用不仅是改变传统的教育教学手段,更重要的是将现代教育思想和理念、信息化的教学内容和方式融于学科课程教学的过程之中，实现新的更高的教育教学目标和更好的教学效果。因此,信息技术与课程整合被认为是教育信息资源开发和应用的核心课题。它的研究解决对我国教育信息化和教育改革的深化发展至关重要。笔者就网络技术与物理实验教学整合进行了初步探索,收到了良好的效果。本文就网络技术与物理实验教学的整合谈几点看法。

一、传统中学物理实验教学中存在的问题 1.重结论、轻过程、能力培养不全面。

谁都知道物理是一门以实验为基础的学科,但由于各种因素的长期影响,实验能力的培养,尤其是实验过程中观察能力和思维能力的培养一直是物理教学的薄弱环节。教材中安排的实验多数是用来帮助学生形成、理解、巩固所学知识的,属于验证性实验,这些实验始终处于概念和理论的依附地位,仅作为验证物理知识和物理理论的手段,原理、步骤、实验现象、实验结论在教材中均已写明,学生习惯进入实验室,一切都是别人准备好的,学生不必用心思考、分析,只要单纯模仿、重复,“照方抓药”,稍加动手就可以完成实验。另外一些教师准备不足,讲解粗放、重结论轻过程,有的教师思想不重视甚至认为“做实验不如讲实验”。在这种状态下,学生的思维活动降到最低程度,通过实验发展学生智力、培养能力自然成了空话。

2.客观条件限制,实验效果差。

现行的物理新教材中,虽然增加了许多实验,但不够多,绝大部分为演示实验,传统的教学是教师台上做,学生台下看,因空间因素的制约,并不是所有学生都能看清实验现象,而教学进度时间紧,又不能重复,也不允许拉长时间观察。有的实验因器材或其它不确定因素,实验还不成功；有的实验现象太快,不易观察；有的实验现象太慢,现象不明显,这会使学生注意力不集中；有的实验因有毒、污染严重、危险性较大；有的实验对设备、器材要求稍高等一些问题,都会制约实验的开展。所以,经常草草收兵,迷迷糊糊过关。

3.操作能力低下,缺乏规范。因为传统教学中讲比做多,重结论而轻过程,导致学生在实验操作过程中,存在胆小心粗的操作多,胆大心细的操作少；手忙脚乱的操作多,井然有序的操作少；随心所欲的操作多,严格规范的操作少；“按方抓药”的操作多,主动独立的操作少的现象。

二、网络技术应用在物理实验教学中的优势

1.运用网络技术平台, 能给予物理实验更大的展示空间。用制作课件的方法，再现或模拟实验现象。将一些在课堂上实验现象不明显、学生很难观察或受气候的原因不便做的实验，制成课件，使学生能很好地理解物理教学中的重点和难点。如：对于在波的传播过程中质点的运动规律、波的双缝干涉的特征、泊松亮斑；在静电实验中的静电屏蔽、法拉第圆筒实验、影响平行板电容器的电容的因素有哪些的实验、光电效应实验、原子物理中的α散射实验等等，都可以做成多媒体课件，突出重点和难点，使学生能更好地理解物理教学的内容。

提供与实验相关的生活与社会背景材料。在实际上课的过程当中，教师可以结合教学内容播放录像或从网络下载相关视频。如：针对磁极间的相互作用可播放磁浮列车的录像；在原子核一章中核能的利用可播放核电站的有关录像等等；这些现代媒体的运用，能对物理实验教学起到很好的辅助作用。

用投影或摄像的方法，强化观察主体。如不同规格的游标卡尺、螺旋测微器的读数，各种电表的表盘刻度等等学生很难观察清楚，可利用投影等方式，使观察主体在银幕上形成放大的像，使学生能方便地观察到各仪器的实验细节，增强了实验效果.增加信息容量，加快信息传递速度。在实验的复习阶段，针对各个实验的目的、原理、器材特点、器材组合、实验操作、现象观察、数据读取、分析处理、得出结论等各个阶段，可利用计算机使知识再现，并在重点、难点的地方加以突破，使学生能更好地理解。

2.利用网络技术手段，能优化原有的教学模式。

原有的物理实验教学模式中,比较先进的应是启发性的“边讲边实验”,就是“边实验,边观察,边讨论,边讲解”的教学形式。但笔者在实践过程中,经常觉得时间仓促,没办法完成教学进度,这种课型实际上只适用于—些操作比较简单、实验效果明显,即能保证安全,又不会对环境造成污染的实验内容,而且对教师的能力要求较高,必须要有很强的组织、调控能力。而借助多媒体辅助教学,教师在设置过程中将实验内容重新编排,认真筛选,事先编制好了实验内容和程序,节约了大量的板书时间,使课堂节奏明显加快,课堂容量增大,因此节省的时间,可使学生能在预定的时间内完成实验操作,即保证了安全,又获得良好的实验效果。

3.避免了“照方抓药”,体现了学生实验主体性

传统黑板式的教学不具备可移动性,可保存性,加上容量有限,教师在实验教学过程不能把所有实验的具体步骤,及注意事项一一板书出来。学生在做实验时,因为对实验不熟练,操作上又不熟练,经常都是按照课本表述一句一句“照方抓药”,一步一步地操作,绝大多数学生都是机械操作,处于盲目当中,只是为了能看到实验的最终现象及成功与否。现代计算机辅助教学手段的应用,弥补了这一缺憾。在课前,教师完全可借助多媒体把实验中一些具体操作步骤,用逼真的图象、鲜艳色彩、动态的画面,让其形象化、直观化,把器材的选用、该观察和记录的实验现象、注意事项及问题和讨论,都一一列在其中,使学生对任务一目了然,并能带着问题做实验。加上多媒体界面可变换,并可以定格,干扰少。如: 自由落体运动的教学设计： ①实验归纳自由落体运动的概念。

教师做如下演示实验：将一小球和一张白纸（小球的质量大于白纸的质量）从同一高度无初速度释放，请学生仔细观察物体下落的快慢。将一软木塞和一张硬纸板（软木塞的质量小于硬纸板的质量）从同一高度无初速度释放，学生仔细观察物体下落的快慢。牛顿管内置羽毛、小金属片、小软木塞，分有空气和抽真空两种情况，请学生仔细观察物体下落的快慢。目的是通过演示实验帮助学生建立对自由落体运动的感性认识。之后用多媒体课件以动画的形式再现了牛顿管实验情景，提出自由落体运动概念。

②利用频闪照片研究自由落体运动规律。

由于频闪照片在中学实验室条件下难以拍摄，因此采用计算机模拟的方式演示给学生。首先，简单介绍频闪照片的拍摄原理，然后进行仿真拍摄，最后获得频闪照片。请学生独立使用计算机软件计算分析频闪照片的数据，总结作自由落体运动的物体的运动特点。③用自由落体运动规律进行实例分析。

提出问题：假定雨滴从8km高处无初速度下落，若不计空气阻力，则雨滴下落到地面的瞬间，速度大小是多少？请学生用刚刚学的自由落体运动物理量计算公式进行计算。通过计算机模拟，分析雨滴下落过程的受力情况。并得出结论：雨滴的下落过程不是自由落体运动。

这样从提出问题开始,到得出结论、形成概念为止,学生始终处于积极探索的情境之中。为了解决问题,要运用已有的知识和实验技能,提出解决问题的方法;通过讨论,设计出合理的实验步骤。然后,独立地进行操作、观察和记录实验现象。最后,再通过讨论得出正确的结论。因此,这种教学形式,不仅为理解和掌握物理概念提供鲜明、生动的感性认识,而且由于学生始终处于主体地位,并积极参与教学的全部过程。他们主动地学习，积极参与问题的分析、讨论、交流、体验，在自主学习的氛围中主动学习知识，增强了自主学习的意识，不仅掌握了应学的知识，而且在实践中体会到了学习的乐趣；在自主学习的过程中，更提高了学生发现问题、思考问题、解决问题的能力，提高了学生的自身素质。

4.利用网络技术能有效培养学生的实验设计能力。

在网络环境下，实验教学可以采取开放式的教学模式，把“实验课”变成“实验活动课”。让学生自主地参与实验设计，主动地去认识实验仪器的作用及实验的步骤和原理，教师不讲课，只当启发、导思的角色，鼓励学生大胆实验，勇于探索，使学生主动去发现问题、研究问题，有所发现，有所创新，为培养学生的创新精神提供有利条件。

利用计算机能有效地培养学生的实验设计能力,其途径可利用计算机设计模拟实验室,学生可以根据要解决的问题设计不同的解决方案,同时,还可以根据反馈信息,不断修改设计方案。如:《恒定电流》电学实验器材的选择与电路的设计等,都可让学生通过鼠标拖动仪器,组合成各种装置。因计算机不受仪器、药品实物等限制,学生可以反复试做,利用计算机的交互性,使学生思维更具有深度,也避免了一个教师五十几个学生,不能完全指点与辅导的尴尬。

总之, 网络技术应用在物理实验教学中,不仅仅是一种方法的更新,更重要的是把网络资源引入课程教学活动中,合理、机动地运用网络技术,把学习空间还给学生,给学生提供视觉和听觉感受,丰富学生的想像,有效地培养学生自主学习,主动发展的意识和能力,充分挖掘学生的创造潜能。

参考文献：

1.郭昭全、何胜红 高中物理学生实验课改革的实践与思考 物理教学探讨 2000，8 2.康良溪 学生自主实验能力的培养 物理教师 2000，12（12）