新课标下物理实验教学整合探究

李岳峰

摘 要： 以多媒体、数字化为主要特征的现代信息技术与物理实验教学的整合，正在对物理实验教学产生深刻的影响。本文就多媒体信息技术与物理实验教学整合，引领教学方式和学习方式的变革进行探讨，并谈了教学体会。

关键词： 物理实验教学 整合 多媒体信息技术

新课程标准为物理实验教学改革提供了新的理念，多媒体信息技术的普及则为物理教学提供了全新的技术手段和教学平台。随着科技的进步，多媒体信息技术不仅是教学的辅助手段，达到补充和强化物理实验的效果，更重要的是通过与多媒体信息技术的整合，可以推动学生学习方式的改变，促进物理实验教学模式的变革，为全面提高学生的科学素养开辟了新的途径。

一、多媒体信息技术的使用，改变了传统的物理实验教学模式。

在观察环节上，多媒体信息技术手段可以极大地增强实验的可视性和可重复性，以往用肉眼观察非常困难的物理现象，现在可以借助多媒体信息技术将一些物理现象清楚地采集下来反复观察，克服了在时间和空间上的受限情况。

在数据采集环节上，计算机和传感器等数字手段的介入，可以更快更准地得到实验数据，从而节省宝贵的教学时间。

在数据分析环节上，利用计算机的强大数据处理能力，可将学生从简单、机械、繁琐的数据处理过程中解脱出来。例如利用频闪照片研究自由落体运动规律，请学生使用计算机软件计算分析频闪照片的数据，从简单而又繁杂的计算中解放出来，把更多的时间和精力用于解决物理问题。

二、多媒体仿真实验可以扩大物理实验的功能。

物理多媒体仿真实验可多次重复模拟实验过程，再现物理现象，使许多看不见摸不着的变成有形、有声、有色，变说不清为一目了然，这一切都有利于学生对物理现象、物理过程、物理状态的观察和分析。学生通过自己的认知，建立物理世界，充分发挥学生的主体作用，有利于学生创造性思维的培养。

利用多媒体仿真实验设计适合学生模拟实验的课件。它可以作为真实实验的事前准备，使学生在做实验之前就对实验设备和内容有深刻的了解，从而强化实验教学效果和减少不必要的设备损失。比如进行电学实验时，学生先在电脑上用课件完成器材选择、自定实验步骤、观察实验结果，并通过多种方法的比较，选择最佳方案，然后进行实际操作实验。这样一些如电学连接错误就可在电脑上做仿真实验时得到纠正，既保护了仪器仪表，又保护了学生的人身安全，还在一定程度上减轻了教师的工作负担。

三、数字化实验系统对物理实验教学产生了积极的影响

数字化实验（DIS）系统是以计算机及传感器为核心器件的实验体系，DIS系统将使实验教学的设计思想、学生的操作过程和实验中间环节发生很大变化。我们可以用它和电流传感器、电压传感器、压力传感器等模块组合使用，设计一系列较复杂的物理实验，由于传感器的应用，给测量带来了极大方便。DIS系统将打破传统实验教学的固有模式，使中学物理实验具有高度的自主性、开放性和探索性。比如学生可以比较方便地根据不同的目的设计实验，可以设计某个实验专门为了仔细深入地观察某一过程或者研究一些物理量之间的关系，等等。另外，对于同一个实验，不同学生之间在学习目的上可以不相同。实验既可以是探究性的，又可以是验证性的，由于DIS具有便于使用的模块，学生可以更自由设计某个实验实现想法，为学生创新提供了实验平台。

四、利用多媒体信息技术制作课件，可以提高实验课堂教学效率。

在实验教学中，实验原理的掌握是教学的难点之一，通过动画或录像等手段突破学生在实验原理掌握上的难点。例如，在《练习使用示波器》的实验中，我们制作了“示波器工作原理”的动画，通过对横向偏转电极和纵向偏转电极分别加上不同的电压，观察荧光屏上亮斑的运动，帮助学生加深对示波器工作原理的理解。由于动画生动形象，教学难点就迎刃而解。

实验操作能力的培养也是教学的难点之一，我们把实验操作的步骤拍摄成录像，然后制作成多媒体课件；有的实验操作步骤用Flash制作成了动画，让学生观看，达到了更好的实验教学效果。

五、利用多媒体信息技术为学生自主实验创造了条件。

在新课标理念下，实验教学不仅需要培养学生良好的实验素养，还需要培养学生的创造意识与创新精神。我们将在原有的实验基础上对实验目的、器材的选择与实验的方法设计进行进一步的拓展，拓宽学生的思路，加深对实验原理的理解。它可以极大地扩展教学实验的内容，涉及以前教学实验无法涉及的领域，给予学生更大的学习空间，激发他们的想象力、创造力。

现在的学生实验，从实验目的、器材到实验步骤及数据记录表格设计教材都按一定的模式制定，对教师来说当然方便，但是不利于学生创造性思维的培养。对于学生的分组实验，可以在利用多媒体信息技术帮助学生掌握实验原理的基础上，模拟实验过程，引导学生自选器材，自定实验步骤，进行实验。实验中学生需要在各种因素中进行取舍，对所得信息进行选择，培养分析处理问题的能力。同时学生通过实验体会到献身科学的艰辛与崇高，既磨砺了意志，又有效培养了独立思考的品质和创新精神。

六、绝不能以多媒体手段代替真正的物理实验。

多媒体课件课堂容量大，能极大地提高实验课堂教学效率，但不能真正体现物理现象的真实性，而多媒体课件对本学科来说只能作为一种辅助手段加以运用，课件容易在学生头脑中产生“假”的想法，只是有时用实验无法或很难看清楚的物理现象，利用课件的方式，放慢其变化过程，利用屏幕重现其物理现象，从而使学生看清楚其间的变化，起到补充和强化物理实验的效果，绝不能以多媒体手段代替真正的物理实验。

为了使多媒体信息技术与物理实验教学有效整合，只有通过不断总结经验，在探索和实践中逐步形成适合本校特点，符合学生实际的多媒体信息技术与物理实验教学整合模式，才能培养学生的观察和实验能力，科学思维能力，分析问题和解决问题的能力；才能培养学生爱护仪器设备、节约器材、遵守操作规则的习惯，全面提高学生的科学素养。