信息技术对高中物理实验教学的促进

摘 要：信息技术与物理实验课堂教学的融合,得到高度重视,因为信息技术处理了传统教学的短板,即视频技术带入课堂加快了新仪器的掌握和使用、传感器的使用提高了数据测量的精确度、电脑多媒体的应用使数据处理变得简单易行、网络环境下的实验课更有利于资源共享.

关 键 词 ：信息技术；数字技术；物理实验教学

新课程理念重视学生对物理实验的理解.演示实验,不仅要求学生关注所观察的实验现象,同时要求引导学生理解该物理现象是用来说明什么问题和怎样说明问题的、了解实验装置的工作原理.学生分组实验,要求学生明确实验目的、理解实验原理,设计实验,独立操作,重视学生实验技能的提高,使学生能正确使用高中物理实验中的仪器和工具,获得准确的实验信息,避免刻板的技能训练,以适应对技能要求的不断变化.实验是了解、研究自然规律的重要方法,是信息获取、信息演绎、归纳的过程.演示实验鼓励学生参与其中,获得直接观察经验,体验物理规律的发现过程；学生分组实验采用探究式教学,根据探究活动的需要,增加学生在实验室的活动,练习使用各种实验仪器、实验设备,尝试实验设计,收集实验数据并归纳、总结实验规律.

信息技术包括信息传递过程中的各个方面,即信息的产生、收集、交换、存储、传输、显示、识别、提取、控制、加工和利用等技术.随着新技术的不断发展,带给人们生产生活日新月异的变化,在高中物理实验教学这一领域,采用新技术手段可以使物理课堂发生革命性的改变,使教师的教不再困难、更不会说不清楚.使学生的学不再枯燥、难懂.知识变得深入浅出,易于理解,扩大了学生的视野和处理问题的手段,提高了课堂效率,收到非常好的传统教学达不到的效果.尤其是数字信息技术更是为实验教学插上翅膀,下面从实际教学角度谈几点数字信息技术与物理实验教学的融合、促进.

一、将视频技术带入课堂加快了新仪器的掌握和使用

高中物理是一门定量的自然科学,这就要求进行物理量的测量,测量仪器在不断地发展,但是对学生来说,生活中没有见过这些仪器,更没有了解,在课堂上教师要从仪器的原理讲起,介绍使用.如进入高中使用的第一个仪器是打点计时器,即使教师拿来实物进行讲解很多学生也不会,原因是学生不能看到内部的构造,就理解不了原理.如果利用视频技术将计时器在课下拆解介绍功能,再利用电脑制作原理结构图进行对比讲解,还可以利用动画技术模拟工作过程,学生的掌握情况就太好了.视频技术还可以全方位的展示实验过程,如平抛实验,即使教师在前面演示,一瞬间就完成了,学生其实发现不了什么问题,但可以提前录像并将视频慢放,使全体同学都能看到细微之处.库仑扭秤实验总的来说,看视频比学生亲自到实验室观察更细致.由于视频可以放大,可以动态、静态展示,对于新仪器的介绍和使用有事半功倍的效果.

二、传感器的使用提高了数据测量的精确度

高中物理实验课一个很重要的环节便是测量物理量,我们探究得出结论是依数据的真实性和准确性作出的,故我们实验数据的准确与否关系到实验的成败.但传统的高中物理实验器材如刻度尺、指针式电表、普通的物理天平、温度计、弹簧秤已达不到需要的精度,稍有不慎还有可能因误差太大而得到错误结果,给教学带来不便,无法自圆其说.没办法的情况下只能依据课本勉强解释,效果很不好.但数字化传感器的应用改变了这一短板.位移测量可以用位移传感器,并可自动生成S-t图像,采用数字电压表、电流表、欧姆表避免了估读不准的问题,电子天平使用精确快捷,温度传感器、速度传感器、力传感器均能精确反映各物理量数值,减少了由于仪器精度造成的不利影响.数字化实验室的建立大势所趋.使每节实验课都是成功的,说明问题的,这正是教师和学生追求的目标.

三、电脑多媒体的应用使数据处理变得简单易行

传统的物理实验教学以学生掌握和巩固知识为目的,对实验在知识、能力、方法、情感态度与价值观等综合科学素质教育中的重要作用认识不足.实验教学基本上是以教师为中心演示实验,教师操作,学生观察,教师引导学生总结物理规律.由于课堂的时间和空间的限制,以及实验仪器、实验设备的性能制约,多数演示实验的操作过程以及物理现象可见度较低,无法让全体学生同时获得有效的刺激,难以形成直观的感性认识.每一个探究实验,在没有出结论前都要有好多物理量和大量数据需要进行归纳、总结,并猜想函数关系.往往这些数据都很零碎,若人工计算,运算量太大,且一节实验课共45分钟,有限时间内完成是不现实的.但采用电脑多媒体处理数据就容易多了直接用学生自己的数据当堂演示,既迅速又有说服力.一节课短时间处理海量数据不是传统办法所能达到的,使学生和教师的探究过程变成一种享受,何乐而不为?在画图方面,传统办法是发给学生坐标纸,建系、选标度、描点画图.既费时费力且点迹画不准,但Excel表格自动生成图像既准确又快捷,误差极小,而且拟合效果好,当堂完成,使学生带着成功的喜悦走出课堂,不正是我们追求的高效、快乐学习吗?

四、网络环境下的实验课更有利于资源共享

现在高中物理实验都是教师演示加学生分组实验,但每组针对同一目的,可能有不同设计方案,每个方案各有优点和不足,传统的教学方式是教师在收完作业才能知道不同方案,然后点评.从时间上得不到及时反馈,但网络多媒体环境可以当场随机调取每个小组成果,利用大屏幕现场点评、讨论,更能吸引学生,激发兴趣,扩大学生的信息量和思维量,优势互补,达到有针对性教学.

当然数字化信息技术已经非常猛烈的冲击着传统模式,适时恰当的采用其优点是为我们的实验课提供一种省时、有效的途径,我们的高中实验探究更大限度的保护了学生向科学进军的热情,激发潜在的想象力.有利于培养创新型人才,这是世界发展的方向.以上只是本人在实际教学中得到的一些看法,实际上信息技术的应用远不止于此,希望在今后的探索中能发现更多、更好的融合点,以怎么写作好我们所从事的教育事业.