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一、信息技術應用于物理實驗教學的途徑

1.信息技術作為演示實驗的輔助工具

由于受到教學條件、教學場地、教學時間等限制，傳統的演示實驗效果常常不如人意。信息技術作為演示的工具，可使靜態事物動態化、微觀現象可視化、抽象知識形象化，完成難做實驗的仿真模擬、進行物理過程的動態分析。有些實驗現象比較清晰，但實驗現象背后的本質比較抽象，這時就需要動畫模擬演示，在慢動作中將微觀變化放大處理，為學生搭建由形象思維邁向抽象思維的“橋梁”，從而加深學生對實驗的理解，提高課堂效率。例如，在做“波的干涉”實驗時，振動加強區和振動減弱區相互間隔，這個現象很容易觀察到，但對于為何會出現這種現象，學生很難理解，因為波的疊加原理涉及到微觀動態觀察，學生很難跨越形象直接進入本質，此時如采用動畫模擬演示，邊慢節奏的動畫演示，邊配上適當的講解，學生在可視化的環境中，很容易就掌握波的疊加原理了。有些實驗在課堂內因教學條件所致無法開展，此時可用計算機進行模擬，或用視頻資源來彌補教學條件的不足。例如，在講原子核式模型時，對于α粒子的散射實驗，只能用仿真實驗來模擬代替。

2.信息技術作為實驗數據采集和處理的工具

信息技術不僅有強大的展示功能，還有高速的信息處理能力。利用信息技術這一特點可使原本復雜的數據處理過程變得輕松快捷。例如，可以利用EXCEL表格記錄數據，利用軟件自帶的畫圖功能，實時作出點線圖，在探究兩個變量的關系時顯得尤為方便。在探究單擺周期和擺長之間關系時，就可利用EXCEL的畫圖功能，描繪圖像，促使思維的轉化。新教材中引入了數字信息系統實驗室(DigitalInformationSystemLaboratory，簡稱DIS)，它是由“傳感器+數據采集器+實驗軟件包+計算機”構成的新型實驗系統。它運用傳感器采集實驗數據，通過接口與計算機連接，完成數據的采集、分析，必要時可以畫出數據分析表和曲線，還可以對不同條件下的實驗誤差進行分析與討論。DIS實驗系統不僅大大簡化了數據處理的過程，而且大大提高了數據測量的精度，大大降低了實驗誤差，使原本在傳統教學中只能定性分析的實驗也可進行更精確的定量研究了，這樣就可以使學生更專注于實驗內在的原理研究。

3.信息技術作為進行探究性實驗的研究工具

在研究力的平衡、運動的合成等實驗中都可以支持學生進行多角度、多方位的探索。又如，仿真物理實驗室這一工具軟件，在虛擬環境中創設了一個完備的綜合性實驗室，它可同時為許多學生提供自己動手、探索問題的模擬實驗環境，學生可以利用它進行無限次的設想、嘗試、探索和思考。

4.信息技術作為實驗基本技能訓練的工具

對一些復雜儀器的準確使用和讀數是進行實驗的基本功，它往往需要經過大量的練習，才能達到熟練的程度。信息技術在虛擬世界中為學生提供了全方位、開放性的操作環境，學生可隨時隨地的進行模擬練習，在訓練的同時還能得到及時的反饋，每個同學根據反饋，可及時調整訓練重點，真正做到了因材施教。例如，在游標卡尺的讀法上，就可采用上述方法。

二、信息技術與物理實驗教學整合的教學模式

1.學生自主的研究型教學模式

學生一般只能沿著老師指定的路線往下走，被動的去接受所謂的實驗結論，完全缺乏主動權，如今利用信息技術可為學生們提供動態的情境空間，提供廣闊的探究舞臺，學生完全可以自由的獨立自主的進行探究活動，在反復的嘗試、反思、修正中提高自己的實驗素養和思維品質。它的流程一般為：提出問題→作出猜想→設計實驗→收集、處理、分析數據→交流討論→反思修正實驗方案→再次嘗試實驗→歸納總結規律→評價實驗過程。這種教學模式雖然花時比較多，但在培養學生綜合能力上起著不可替代的作用，因此教師還是應該自覺的盡量使用。

2.師生協作的互助型教學模式

由于學生的能力有限，完全的自主探索，不僅耗時多，而且很可能一直找不到正確的方向，多次失敗還會導致部分學生喪失繼續探索的勇氣，因此，師生互助型的教學模式就顯得更為有效。教師可以組織學生進行充分的討論，在此基礎上篩選出幾種有代表性的比較可行的方案，再讓學生去嘗試討論。它的流程一般為：教師提出問題→學生作出猜想→師生共同討論設計實驗→選定設計方案→收集、處理、分析數據→師生交流討論→學生歸納總結規律→師生共同評價實驗過程。

三、信息技術與物理實驗教學整合中要注意的問題

1.處理好模擬實驗和傳統實驗的關系

模擬實驗雖有種種長處，但它畢竟是存在于虛擬世界，它無法替代傳統實驗的真實性，若不加區別，一味用虛擬的過程替代真實實驗，將會弱化學生的實際操作能力和科學意識，背離實驗教學的初衷。因此，模擬實驗只能作為傳統實驗的補充，在傳統實驗無法滿足課堂需求時，作為局部突破，配合使用，只有這樣，教學才能收到事半功倍的效果。

2．處理好數字化實驗與傳統實驗的關系

數字化的實驗環境自動化程度比較高，學生接觸比較少，使用時更易由于好奇而過多的關注傳感器本身，反而將實驗的物理意義弱化了。另外，在培養細致、認真、耐心的觀察習慣上，數字化的實驗環境也有所欠缺。因此，盡管數字化改造是實驗教學條件現代化的發展趨勢，但我們還是應該把真實實驗條件作為實驗室建設的基礎，信息技術裝備只能是物理實驗的有力的輔助設備之一。

作者：包 莉 單位：江蘇省昆山中學