浅谈信息技术在中学物理实验教学中的应用

摘要：物理实验是通向未知物理世界的一把钥匙，真实的物理实验和利用现代计算机技术进行的模拟实验各有优劣，我们在在物理实验教学中充分利用各自的优点，取长补短，充分发挥信息技术在物理实验教学中的作用。

关键词：信息技术物理实验教学真实实验模拟实验优点缺点

物理是一门以实验为基础的学科，历史上重要的物理研究成果都是通过实验来发现和验证的。物理实验是通向未知物理世界的一把钥匙。物理实验教学的目的就是要培养学良好的物理实验素质。实验探究需要提出问题、做出假设、收集和处理证据等。它对培养学生科学探究能力有重要。

现代信息技术具有信息量大、智能化、虚拟化、网络化等特点。能帮助学生理清实验思路，模拟实验结果，记录和分析实验数据，对物理实验教学有较强的辅助作用。

怎样才能使信息技术在物理实验教学中发挥更大的作用呢？

我们先来看一看真实的物理实验与利用信息技术制作成的课件的优缺点。

真实的物理实验的优点有：真实的物理实验是真实的，有说服力。实践是检验真理的唯一标准，因此，真实的物理实验是任何其他手段都不能替代的。在做物理实验时，学生通过自己动手定方案、选仪器、摆仪器、实验完后整理仪器，有助于培养学生形成良好的物理实验素养。在真实的物理实验环境里，通过学生自己的动手操作，观察、记录，可以培养学生的动手能力，观察能力和分析解决实际问题的能力。

真实的物理实验的缺点有：有的实验条件苛刻，不易达到。有的实验过程太短（太长），学生观察不到。有的物理现象是微观的，学生不能直接观察到。有的实验比较复杂，头绪较多，学生独立完成难度大。有的实验需要多次观察才能很好地领悟，但重复实验难大。有的实验具有一定的危险性或破坏性。有的实验数据计算复杂。

课件的优点有：能模拟实验环境，满足任何实验条件。可以轻易地重复实验。可以延长（缩短）实验过程。可以把微观的物理过程放大，也可把宏观的物理过程缩小。可以模拟操作，提示操作错误和危险。可以给出清晰的实验操作步骤，指导学生实验。可以及时记录数据，快捷准确地进行数据分析。

但课件的致命弱点就是缺乏真实性，因此课件决不能代替实验，它只能是实验教学的一种辅助手段。

基于以上理由，我认为，弄清真实的物理实验和课件的优缺点，找准二者之间的契合点，是信息技术在中学物理实验教学中应用的关键。

怎样实现二者之间的完美结合呢？我认为要根据不同的实验要求，采用不同的方法。

1、对于实验条件苛刻，不易达到实验条件的实验，我认为可先用较差的实验条件进行实验，然后一步步提高实验条件，最后用课件进行模拟实验。这样既培养了学生的实验能力，也让学生领悟到了理想环境下的实验结果。如验证牛顿第一定律的实验，由于实际实验中无法达到无阻力的理想状态，所以我采取逐步减小阻力进行实际实验，再用课件模拟无阻力的理想的方法。

2、对于实验过程太短（或太长）的物理实验，我认为应先做真实的实验，让学生了解实验过程，观察大致的实验现象，对实验有一定的感性认识，然后用课件延长（或缩短）实验过程，在已有的感性认识的基础上，对实验过程有更深的认识。如我为我校万丽老师制作《抛体运动》的课件时，就设计先让教师做好抛体运动的演示实验，让学生仔细观察，并可以多做几遍，让学生多观察几次，然后再利用信息技术仿真模拟实验。

只是把实验过程放大了，教师用放大了的实验过程让学生再次观察并总结规律，效果很好。万丽老师用这个课件参加省青年教师教学比武，获省级一等奖。

3、对于一些有一定危险性和破坏性的实验，我认为可以利用课件先让学生在计算机上进行模拟实验，自己发现有危险或有破坏性的地方，通过动手模拟实验，找到正确的操作方法，让了解正确的实验方法后，再让学生做真实的实验，有效地避免危险和破坏。例如：在使用电流表时，如果电流表的正负极接反或电流强度超过电流表的量程，都有可能损坏电流表，这时，我们就可以使用计算机技术，先用计算机进行模拟实验，在模拟实验中发现问题，掌握正确方法后再进行真实实验。

4、对于需要多次观察，但重复实验有一定难度的实验，我认为可以先做真实的实验，再利用课件重复实验过程，并可以有重点地呈现部分实验过程，让学生观察实验过程中的重点部分。

5、对于学生不能直接观察到现象的物理实验，我认为也一定要先做真实的实验，让学生通过真实的实验观察到一些与实验有关的现象，对实验过程有初步的了解，再利用课件进行模拟，将不可见的实验现象变为可见的实验现象，在学生真实实验的基础上，加深学生的印象，帮助学生更深刻地理解物理实验。如我在制作《弹力》课件时，在学生在实验的基础上，为了把微小的形变放大，便于学生理解，制作了球、绳子和书发生微小形变的动画，加深了学生的印象，提高了学生的学习兴趣。

6、对于实验过程比较复杂的实验，可以利用课件指导学生操作，记录实验结果，帮助学生理清思路，分析实验现象。如我在制作《加速度与力和质量的关系》的课件时，考虑到实验涉及到多个物理量，关系较复杂，所以我就在课件中设计了两个步骤，首先讨论加速度与力的关系，再讨论加速度与质量的关系。

7、对于实验现象比较容易观察，但实验分析较复杂，不易得出实验规律的实验。我认为可以让学生通过做实验得出实验数据，再利用计算机强大的数据处理功能，帮助学生对数据进行分析处理，得出物理实验的规律。如：我在制作《加速度与力和质量的关系》课件时，就用课件为实验设计了有关表格，表格中列出了通过实验得到的各种数据，也列出了可以由实验数据通过计算得到的物理量，学生实时地填入一组实验数据，就可以及时地计算出要知道的物理量的值，通过几组实验数据的输入，利用课件根据实验数据进行描点、连线，将实验数据及时形象地展现在学生面前，既提高了学生的学习兴趣，又使学生能及时地发现规律。

总之，只要我们认真地理解教材，深入地了解学生，充分把握信息技术与真实实验的优缺点，信息技术在中学物理教学中就一定会大有作为。同时，我们一定不要夸大他的作用，更不能用信息技术代替物理实验。