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对信息技术与物理实验教学整合认识与思考
对信息技术与物理实验教学整合认识与思考
实验教学是中学物理教学的重要一环,具有生动有趣的物理实验是物理教学的特点,它有利于激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力。信息化是21世纪的标志,以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术已作为一种教学工具融入今天的实验教学中。笔者就信息技术与物理实验教学的整合,结合自己的教学实践谈几点看法。
一、信息技术与物理实验整合的含义
物理是一门以实验为基础的学科,实验教学和演示实验是中学物理教学的重要一环。丰富多彩、生动有趣的实验是物理实验教学的特点,实验课不仅可以让学生记住某些相关结论、实验步骤,而且能够使学生透彻理解并且完全掌握产生实验结论的过程。在普通物理课堂的演示实验中,由于受到常规实验仪器的限制,实验效果常不尽如人意。
信息技术与物理实验整合的主体是物理实验,信息技术不能代替物理实验本身,它只能起到辅助教学、服务教学的作用。在物理实验教学中,一切能做的实验绝不能用计算机模拟或仿真,信息技术的作用主要体现在实验课的选择设计、实验过程的展示分析、实验数据的处理、微观宏观现象的展示方面。通过信息技术的辅助作用,使学生进一步理解和掌握实验原理、步骤,认识常见的错误操作方式,纠正学生实验操作中的不规范行为,使学生养成良好的习惯,提高实验技能素养。信息技术与物理实验整合也迫使教师拓展知识面,以更好地选择教学内容,设计教学过程,让学生最大限度地接触信息技术,使信息技术成为一种学习工具,帮助学生主动地获取知识。
二、信息技术与物理实验整合的价值
1.信息技术与物理实验整合,突破了常规实验仪器的局限性
在常规实验教学中,由于仪器的限制,许多实验效果不明显,有的实验还很难做成。通过多媒体技术的辅助,可弥补常规实验仪器的不足,提高实验效果,完成一些目前实验环境下难以完成的实验,特别是传统实验手段难以表现的“微观变化”“瞬时变化”,运用多媒体能够形象生动地表现出来。
2.信息技术与物理实验整合,可以消除视听信息的相互干扰
在常规实验教学中,教师在介绍实验器材时,往往是学生注意力最不集中的时候,他们急于观察自己的实验器材或动手安装,不听教师讲解,产生该听时不听,该做时不会做的情况。由于教师讲解实验、介绍实验器材时,学生接受的视觉信息来自于实验,而听觉信息来自于教师,教师对学生的引导能力就大大下降,学生注意力集中不起来,视听信息相互产生干扰。通过信息技术与物理实验整合,可以消除这些相互干扰。
3.信息技术与物理实验整合,可以充分发挥自主探讨性实验的作用
在传统的实验室里,一方面,由于怕发生意外和造成实验仪器的损失,实验室的规章制度对学生进行了许多限制;另一方面,由于实验环境和实验条件的限制,实验结果和实验理论不一致,甚至出现相反的数据。有些自主意识很强的学生,常常会进行一些地下操作,有时会损坏仪器,然而这些破坏性强的学生,实际上是动手能力、创造能力强的学生。在网络环境下的多媒体实验操作,为学生提供了全方位、开放性的操作环境,学生在这种环境里可自主模拟实验、观察实验。
三、信息技术与物理实验教学整合的几个方面
1.发挥演示实验作用
网络课件可以使无法在学校的实验室完成的实验通过模拟后生动地体现出来。如教师在做《凸透镜成像规律》实验时,先用常规仪器按传统实验方法进行演示。由于常规实验仪器的限制,蜡烛在光屏上所形成的像随着物距的变化而变化这一现象不是很明显,致使学生对凸透镜成像的特点不甚理解,并产生疑惑。此时若改为采用多媒体技术进行凸透镜成像规律模拟实验,演示物距从无穷远至小于焦距的整个实验过程中物距、像距和像的变化情况,整个模拟实验过程流畅、直观、明了,从而使学生对该实验有了一个清晰完整的认识。由此可见,通过信息技术与物理实验整合,可以突破常规实验仪器的局限性,所以我们应当充分发挥信息技术的特长,使其对那些难以观察到的、复杂的、困难的实验进行模拟,给常规实验提供帮助,成为常规实验的补充。同时把两者结合起来,使实验教学上升到一个新的层次,有助于学生发现规律、获得知识,从而提高学生的科学文化素质和实验技能水平。
2.发挥自主探讨性实验的作用
传统的物理实验室存在很多弊端,让学生在网络环境下进行虚拟实验室操作,以自主模拟实验为基础进行多媒体教学,则可以解决这一难题。如在上传统电学实验课时,教师通常会告诉学生,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,很多实验不允许学生自己操作,这些规定无形中扼杀了学生的创造性思维,在网络环境下,倡导学生自主探讨实验,既可保护仪器又能培养学生的创新能力,并能把很多传统实验做不到的效果一一再现。又如在网络环境下采用“仿真物理实验室”虚拟电学实验室软件(在线版网络软件),可以实现网络与物理学科教学的整合。如果学
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