李劭阳

摘要

物理是学生在高中学习阶段一门十分重要的学习科目，电学部分的学习内容晦涩难懂，实践性较强，穿插着大量的物理实验，许多学生在学习过程中频频遭遇困难。而现代电子信息技术正在向人们生活的各个领域渗透。高中阶段物理电学实验中融入电子信息技术是物理电学实验教学中一项较为新颖的突破，对提升学习效果具有重要的意义。

【关键词】电子信息技术 高中物理 电学实验

物理实验一直是高中阶段物理教学的重点内容之一，在开拓学生思维，加深知识点记忆方面发挥着不可替代的作用。然而，物理课程电学部分的内容晦涩难懂，电学实验操作十分复杂，是很多学生学习过程中的难点。随着电子信息技术的不断进步，其在物理实验教学中的应用意义也越来越明显。迫于各领域对相关人才要求的不断提升，物理实验教学改革中融入电子信息技术已经成为被广泛认同的趋势，探讨电子信息技术在高中物理电学实验中的应用也具有重要的现实意义。

1 电子信息技术及其应用价值

1.1 电子信息技术概念剖析

顾名思义，电子信息技术实际上就是利用计算机等对相关的电子信息进行控制和处理的技术的总称，是当下较常被提及的一项技术，其广泛的应用于生产生活的各个领域。目前，我们正处于信息社会，信息获取与处理的重要性不言而喻。实际上，电子信息技术就是利用电子化的计算机及其网络设备，借助相应的软件平台，实现对电子化的信息的获取、处理、加工与呈现的技术。电子化的信息获取与处理效率较高，具有较强的实用意义。

1.2 电子信息技术在高中物理实验教学中的应用意义

（1）电子信息技术与高中物理实验教学相融合，具有很大的创新性。电子信息技术的高效性和灵活性能够给传统的单一的讲授式教学模式带来巨大的冲击，改变传统的静态教学形式，使学生在实验中更好的参与其中，体现出学生在课堂中的主体地位。

（2）高中阶段的课程设置十分紧密，学生的学习任务繁重。将电子信息技术引入到物理实验教学中，能极大的提升学生的学习兴趣，促进学生的个性化发展。使学生在有限的时间内，获得最优的学习效果，充分发挥电子信息技术高效化的特点。电子信息技术的引入，也在很大程度上简化了教师的任务，使整个实验设计与实验过程更加方便。

（3）利用计算机等电子设备和平台对实验信息进行获取和统计，其精确性大大优于人工操作，也能够在最大程度上保证实验结果的准确性。实际上，电子信息技术已经广泛的应用高中教学改革中，高中物理实验因其内容抽象，对操作要求高，因而电子信息技术在物理实验中有着更为明显的实用价值。

2 高中物理电学实验教学的现状

目前，我国高中阶段的物理教学仍以加深基础知识的掌握为主要目标，与电子信息技术的結合程度并不高，教学效果不尽人意，具体表现为以下几点。

（1）目前高中阶段的电学实验落后于现实生活，例如许多电学实验仍以小灯泡等实验器具，而目前我们生活中广泛采用的是二极管和三极管，实验教学与实际生活脱节严重。

（2）目前传统的教学模式与教学思维仍然根深蒂固，实验实践相对较少，并没有有效的提升学生的实际应用能力。

（3）在传统实验教学向电子信息技术应用转移的过程中，并没有针对性的培养学生的信息素养，不利于学生创新能力的提升。

（4）目前，许多学校意识到电子信息技术对于电学实验的实际意义，但是配套的教材中却并没有对相关技术予以提及，学生的操作与使用存在一定的盲区。

3 电子信息技术在高中物理电学实验中的应用

3.1 应用框架

在对电子信息技术的应用过程中，应以电学知识为基础，利用计算机等信息技术设备对电子信息进行控制上的加强，因此，从这个方面来看，电子信息技术既作为数字化的工具，又是数学化的内容。所以，在实际的高中物理实验教学过程中，教师既可以利用电子信息技术实现电学知识点的教学辅助工作，以实现物理电学实验教学与电子信息技术的有效融合，进一步提升物理电学实验的信息化程度。另外，在电子信息技术的应用过程中，注重学生对于电路的良好的解释能力的培养，使学生能够按电学实验与电学仪器的正确操作流程完成操作。例如，利用电子信息技术充分的使学生了解常用的电压表、电流表等元器件的原理、构造以及使用方法等。在电学实验的设计与学习阶段，与电子信息技术在内容上进行结合，并对应用工具进行嵌入，以更加新型的电化方式提升学生的信息素养和物理素养。

3.2 应用方法

高中阶段，物理课程电学部分的学习主要涉及到的内容包括，区分不同电表的选择和接法，以及电表的改装，滑动变阻器的接法，测定金属电阻，描绘伏安特性曲线，以及对电源的内阻和电动势进行测量等等。学习过程中需要了解的元器件主要包括电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱等等。在对电子信息技术的融合与使用过程中，主要包括电路控制和电子元器件两个部分的内容。相对于传统的电学实验，数字化的学习内容被融入其中。在电路的组合过程中，更加贴近实际的二极管和三极管可以被插入面包板，并进一步完成电路实验在电流实验的过程中，可以利用信息化的仿真软件来实现振荡电路的展示;在电流与电压相关概念的引入过程中，可以依据相关软件来演示数学信号的生成过程。可以说，电子信息技术用于电学实验能够更好的凸显实验的意义与价值。

3.3 应用实例

电子信息技术在物理电学实验上应用的案例有很多，以简单的电路串并联实验为例。在这个实验中，传统的做法是使用单刀多掷开关与小灯泡进行串联来控制信号灯的转换，整个转换过程必须人工控制。在实际生活中，红绿灯是按一定规律进行循环实现自动控制的。这种情况下，老师可以突破常规，引导学生对整个电路进行智能化的设计。引入单片机，通过单片机程序控制开关的切换方式和切换时间，并利用数码管对时间进行显示（如图1所示）。通过电子信息技术的引入，这个传统的物理电学实验的可操作性明显变强，也更加贴近学生在实际生活中对信号灯的认知，在实验完成过程中对知识点的理解更加深刻。

再以电学实验中欧姆定律的实际应用——光控小夜灯实验为例。在中学阶段的物理课程学习过程中，导体电阻的大小受何种因素影响？书本中较常提及的是导体的材料、横截面积以及导体的长度等等。而在实际生活中，这些影响因素已经远不止这些，例如压敏电阻、声敏电阻和光敏电阻等等已经广泛的应用于我们的生活中的各个方面，例如声控与光控开关等等。电子信息技术中的传感器与之十分类似，实际上，光控开关就可以视为一个简单的传感器。在电子信息技术的支持下，传感器的电阻受到环境中光学因素的影响，电阻发生变化，发出信号输送给单片机，由单片机进行信号的处理与控制。在具体的电学实验设计过程中，向学生渗透相关的传感器知识，帮助学生进一步把基础电学的视野向电子技术上扩宽。图5为具体的实验设计，光敏电阻受光照影响，随着光照的增强电阻减小。根据欧姆定律，光敏电阻的大小变化会影响到定值电阻的分压比，利用单片机对此分压制进行控制就可以达到控制LED灯亮与暗的目的。通过画出电路的结构图，参考光敏的光亮组织的范围，以大小为10kΩ的电阻进行分压，电源电压为3V，而单片机的判别电压设置为1.5V，通过连接电路便可进行实验。实验结果显示：当外部光照强时，整个电路的LED等不亮，效果如图2（a）所示;但如图2（b）所示，对外部光线进行遮挡，光线变暗时，LED灯亮。

这个电学实验在融入电子信息技术后，其可视性更强，学生能够直接的观察到实验结果。在实验过程中，学生能够对电路进行动态的分析和控制，在加深理解的基础上扩宽了眼界，使思维发散开来。

参考文献

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