运用信息技术上好物理实验课

崔晨

物理是一门基于实验的学科，物理实验在教学中具有重要的地位。在物理实验教学中，信息技术能够起到提供教学资源、创设学习情境、引导科学探究、满足实验需要、促进互动和实施有效评价等重要作用。下面笔者对物理实验教学中运用信息技术的原则、策略和信息化环境下物理实验教学模式的创新进行探讨。

一、运用信息技术需要遵循的原则

在物理实验中适当运用信息技术，应遵循以下几个原则。一是辅助性原则。真实的物理实验有不可替代的作用，信息技术手段的使用只能处于辅助地位。只有那些不易操作的实验、不能做的实验或效果差的实验，才要运用信息技术的手段来辅助教学。二是科学性原则。实验中使用多媒体仿真，要符合事实和规律。三是必要性原则。实验中用实践操作能做到的，一般不要滥用多媒体课体，以避免分散学生注意力。四是效益性原则。教师要根据学生情况、教学内容和教学环境条件，合理选择信息技术手段，提高实验教学的效益，没有提高实验教学效果的运用是错误的运用。

二、信息技术的运用策略

1.演示实验中信息技术运用策略

①可见度低时放大细节。例如，在用刻度尺测量长度的实验中，即使教师用大型的刻度尺进行演示，可见度仍然很低，给学生的观察造成了一定的困难。如果将刻度尺放在视频展示台上，直接进行实物投影，由教师直接在视频展示台上演示测量过程，学生就能清楚地看到教师演示操作过程中的每一个细节，有效克服了可见度小对学生观察造成的障碍。

②控制速度，展示完整过程。耗时长的实验，可以利用信息技术手段加快速度，高效展现全过程。例如，在研究固体的扩散现象时，如果加速播放固体分子扩散现象的实验录像给学生看，学生就能清楚地看到固体扩散的情形。对于物理过程很短的实验，则可以放慢速度，以便学生更好地观察细节。

③突破场所和设备限制，重现情景。对于不能开设的实验或受场地及仪器设备的限制课堂上不能演示的实验，可以将现场录像进行播放来重现现场。例如，没有横波、纵波的形成和传播的实验设备时，可以将这些实验录像放给学生看，从而使学生感受现场真实情况，加深对现象和规律的理解。

④突破条件限制，模拟仿真。因条件限制不能做的实验可以使用仿真软件模拟物理实验。发生在微观物理学中的一些现象，诸如α粒子的大角散射、原子核的衰变、链式反应等可用动画进行模拟，使它们变得栩栩如生、一目了然。也可以对条件要求很苛刻的，如高温、强电、强磁实验，高能粒子实验，空间实验等课堂上不能做的物理实验进行仿真。

⑤模拟物理实验，展现思维过程。在无法演示理想化的实验条件下的物理现象时，可以借助于实验模拟软件模拟各种情况，从而展现思维过程，加深学生对规律的理解。如在研究牛顿第一定律时，对于“没有受到外力”的条件是无法实现的。在做实际的演示实验后，教师可以利用计算机软件模拟一个物体在受到从大变小、直至为零的摩擦力作用下的运动情况，将抽象的思维过程生动形象地展现出来，使学生更容易理解。

2.学生实验中运用信息技术的策略

对于学生分组实验，在条件允许时，可以在课前、课中及课后各个环节有机地整合信息技术来优化物理实验教学。例如，学生可以在课前使用专题教学网站进行预习，对实验知识进行预习，通过观察操作场景的图片与视频，了解仪器的使用，根据学习指导，对操作过程进行仿真模拟，激发学习兴趣。在实验过程中，教师可通过播放近距离拍摄的操作视频，使学生清楚地看到操作过程的每一个细节，还可以随时暂停观察或重播，使学生更快、更直观地了解测量步骤;可用计算机处理实验数据，在线提交实验报告。课后，学生可以利用物理实验专题学习网站进行自主学习。

三、在信息化环境下创新物理实验教学模式的思路

要对物理实验资源进行整合，建立信息化物理实验教学环境。在现代教育理论指导下，运用教与学并重的教学方式，优化物理实验教学的课堂结构，实现物理教学模式的创新。可以通过用建立物理实验专题网站的形式来整合物理实验数字化资源，使其成为学生课前预习、课中学习及课后练习的平台，同时也为学生提供了自主学习、协作学习和研究性学习的平台。

例如，按网站上“学习指导”进行物理实验在线预习，用仿真实验替代了学生按书本抄写实验步骤、实验原理的过程。实验课堂中可以选择网站的相应资源，创设教学情景，进行辅助教学，对学生实验还可以进行数据处理，提交报告。课后进行在线测试，包括每次实验的测试和阶段测试，实现物理实验的考试客观化和质量评估的标准化。学生可以利用网站进行物理实验课自主学习、协作学习和研究性学习，把教学活动拓展到课前课后和网络上，从而实现教学方式的改变，优化教学模式。

总之，在物理实验教学中，只有在现代教育理论的指导下，遵循辅助性、科学性、必要性和效益性的原则，选择正确的策略，重视资源建设，改变教学方式，创新物理实验教学模式，才能充分发挥信息技术的作用，提高物理实验教学的质量。（责编  王鹏飞）