(新绛二中,043100)
摘要:高中实验教学不仅是高中物理课程的重点,也是难点。在传统的物理实验教学中,推导实验原理现象和公式的过程只能通过教师在课堂上的小实验来解释。这种动态、直观的感性知识和清晰的物理形象学生很难依靠传统教学来获得。随着信息技术的发展,多媒体技术越来越多地应用于高中物理实验教学中。这种教学方法对调动学生的学习积极性,提高学生的物理学习兴趣具有积极作用。本文根据实际经验,探讨了多媒体技术在高中物理实验教学中的应用。
关键词:实验教学;信息技术;有效整合
高中物理是一门逻辑性极强、实验能力要求很高的学科。它对学生的逻辑思维要求很高,同时对学生的实验动手能力也要求很高。那么,教师在物理实验教学中如何加强学生的创新能力及动手能力培养就十分重要。需要教师基于当前信息技术发达的背景下,进行物理实验教学与信息技术的有效整合。加大学生学习的自主选择空间,给予学生更多的学习主动权。其次,通过信息技术与高中物理实验教学的有力整合,对于充分发挥物理这门实验性学科的特点,激发学生的学习兴趣,锻炼学生动手解决实际问题的能力有着很好的促进。
一、高中物理实验教学中多媒体技术的应用
1.利用多媒体为学生模拟在课堂上不可能进行的实验
高中物理教学的教学是从基本粒子到宇宙天体。通过课堂上的传统教学操作,一些宏观或微观的实验内容无法呈现给学生。如果这些实验现象没有呈现给学生,学生很难建立相应的物理表象,知识点就会变得无聊。多媒体的使用可以很好地解决这个问题。例如,可以利用FLASH软件和3DSMAX软件将人造地球卫星运行的物理图景、卢瑟福a粒子散射实验的示意模拟、核裂变的模拟以动画的形式呈现给学生看,学生可以通国这样的多媒体教学获得更为形象的感性认识,有助于学生建构意义的关联,激发学生的兴趣及好奇心。
2.利用多媒体可以让学生反复观察实验现象
一些物理实验是短暂的。如果您希望学生观察实验过程,教师只能反复重复实验操作。这是耗时且费力的,如果可以使用多媒体来模拟实验。以慢动作的形式,将实验过程慢慢呈现给学生,让学生反复观察和分析。例如:在探究“自由落体”运动规律时,自由落体运动是稍纵即逝的,学生是难以从瞬变的动态中得到其变速的具体特征。但可通过FLASH软件对自由落体运动进行模拟,即时地将演示实验中小球的下落过程进行延缓处理,让学生初步观察到“自由落体运动”变速的具体特征,然后进一步通过计算机设定相等时间间隔并获取相应的小球位置,让学生读出背景标尺上相应的刻度,从而进一步地进行计算、推论小球的运动规律。这样让学生感受到现象的真实性,又让学生自己从实验数据中推论物理规律,达到事半功倍的成效。
3.利用多媒体为学生模拟物理实验的微观本质
虽说学生已经进入高中阶段,但是对于刚接触的事物的抽象思维能力还是比较弱的,特别是对于物理实验的微观本质就更是如此。在实际的物理实验教学中,教师可以通过多媒体将一些抽象的物理实验的微观本质形象化,这样可以激发学生的想象,让他们更好地认识事物的本质。例如“楞次定律”教学的实验,如:配以多媒体模拟,直接模拟外磁场、感应电流产生的磁场、感应电流,从而能更形象、更方便地研究它们的关系,从而帮助学生归纳出楞次定律。
4.利用信息技术实现对物理过程的动态分析
可以放大实验的局部细节,以延迟快速过程,帮助学生观察和进行动态分析,并发现事物的本质和规律。如:在平抛运动的教学中利用动画将它分解成水平和竖直两个方向的运动,使之通过形象生动的画面,为学生学习过程中的感知、抽象、建模提供符合现代教学理念的学习情景,从而得出正确的结论。又如:在讲述交变电流的产生时,可以利用三维动画技术来展示在转动过程中线框与磁感线夹角的变化与电动势变化之间的关系,为学生分析问题创设情景。
5.通过多媒体模拟实验错误操作的后果
一些实验存在一定的风险。虽然教师在进行实验前经常重复学生的正确操作,但学生很好奇,无法认识到操作不当造成的后果的严重性。因此,实验教学事故仍然是不可避免的。根据这种情况,教师可以使用多媒体来模拟错误操作的后果,让学生认识到严重性。比如,电学实验教学中,教师要反复强调电流表的接线柱不能接错、电压表不能超过量程,电池组不能短路等不允许学生进行的操作,效果并不十分理想。为了让学生知道错误操作的危害性,采用电学实验虚拟实验室的虚拟实验模拟错误操作的后果:电表烧毁,电池很快发热而毁坏,实验不能正常进行,甚至可能引起火灾或引发触电而造成财产和人身伤亡事件。通过多媒体模拟实验模拟错误操作的后果,使学生领会到正确进行实验操作的重要性。
二、高中物理实验教学与信息技术有效整合的措施
1.创设校园网络平台、促进资源共享
随着信息技术的不断发展,越来越多的计算机设备被引入课堂教学,许多学校逐渐加强了将计算机引入课堂教学的重点。将计算机技术融入教学不仅可以提高学生的计算机操作水平,还可以激发学生对网络知识的好奇心,帮助学生培养自己的探究能力。例如,学校可以创建网络平台,将学校内部的教学资源及名师课堂分模块上传。创建学习专区、讨论专区、分享专区、下载专区等等多维度立体框架学习模式。例如学习《探究加速度与力、质量的关系》实验课时,教师可以提前将实验内容及报告上传到校园网络平台,供学生学习参考。然后在下载专区上传教师模拟视频。如何使用砝码及实验设计理念,如何绘制加速度坐标线等等。而实验后的总结,可以鼓励学生上传到讨论专区及分享专区。这样学生就可以互相交流学习经验,有助于学生之间相互交流,增强同学之间友谊。
2.基于网络平台与多媒体演示整合、强化专题讨论
“多媒体演示”是高中物理教师使用的一种信息技术集成方法。一般多媒体演示的形式主要是通过投影仪、显示器、计算机等。这种集成需要简单的设备并且易于操作。教师可以创新地提出一种与多媒体平台和网络平台集成的教学方法。首先,教师可以通过多媒体向课堂上的学生解释实验计划或实验目标,鼓励学生独立思考实验过程,并在实验过程中记录自己的实验操作。然后在课下进行思考,创新实验方案,不断总结实验过程。然后在网络交流平台上上传自己的实验总结及创新方案,供学生之间互相交流。例如学习《研究平抛运动》。教师可以通过多媒体的形式将实验的原理展示给学生,让学生讨论实验中要注意哪些要点,可以有效的避免平抛实验的数据误差。待学生思考后,组织实验。实验过程中,鼓励学生对实验中遇到的问题进行总结、思考,创新实验方案。课下通过网络交流平台上传自己的总结成果,互相交流讨论专题。围绕“平抛运动”的专题进行讨论,以此提高学生的知识面。
三、结束语
高中物理学依赖于实验,与生活和生产过程有关。在高中物理学习过程中,学生主要通过动手实验和观察来验证物理的真实性。在高中物理实验教学中,教师应积极应用信息技术,探索不同的教学方法,最大限度地协调信息资源和实验资源的使用,有效地提高教师的教学质量和学生的学习质量。
参考文献
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