李双亮

摘   要：传统的物理实验无法将瞬间的现象 、微观的现象、抽象的知识、理想的模型、理想化的实验、课堂外的现象等在课堂上演示出来，信息技术的成熟使得信息技术作为演示的工具，这些传统实验无法做到的都可以实现。通过具体的案例分析，对如何将信息技术与高中物理实验教学深度融合进行了研究，为实验教学提供了新的方向。

关键词：信息技术;融合;物理实验教学;案例研究

实验是物理学的灵魂，怎样上好一堂实验课是现在物理教学的重中之重。面对传统实验课无法解决的问题，将信息技术与高中物理实验教学深度融合是必经之路，也是体现教育教学核心素养的重点。空讲理论显得华而不实，案例研究更具有实际的意义，下面主要从六个方面来进行案例研究。

1  利用信息技术将转瞬即逝的现象慢放延迟;把时间长的实验过程快进缩短，并且可以通过暂停定格分析实验现象

案例一：实验“研究平抛物体的运动”，让两个小球同时做平抛运动和自由落体运动，研究它们的运动情况。本实验由于呈现时间过短，过程太快，不宜观察清楚。现在，如果教师能在上课前用手机将实验过程录制下来[ 1 ]。学生上课做实验时，教师随机利用多媒体在大屏幕上用慢动作放大展示，不仅过程明显，而且学生印象深刻，并且可以通过暂停来定格分析现象，变动态为静态，对比发现两种运动竖直方向上的运动是相同的。这种做法简单易行，只要一把手机，一套多媒体，就能取得良好的效果。

案例二：实验“研究闭合电路欧姆定律”，原电池的充电过程时间比较长，如果要让学生真正体验到充电过程，可用数码摄像机先拍摄下视频，教学时再将实验过程快进缩短。

把生活中看电影常用的慢放和快进技术引入课堂中，使得物理课更生活化，并且能够提醒学生在平时的生活中注意到和物理有关的现象，理论联系实际。让學生觉得学物理不再枯燥无味，而是与生活息息相关。

2  利用信息技术，可以把微观的实验用宏观来表达;把虚拟的现象形象化;把理想化的实验模拟出来;把微小的放大，把巨大的缩小;也就是把现实无法直接实验的实验用动画来表达

案例一：实验“用显微镜观察小碳粒的运动”和“气体压强产生的机理”，这两个实验都是用肉眼无法直接观察的，可用计算机科学模拟和视频资源来支持教与学，将其过程做成一个动画视频，用动画来体现，再加以语音配合[ 2 ]。这样不仅将微观的现象可视化，而且更加生动形象，实现有声、可视、形象生动的表达效果。

案例二：实验“楞次定律”，电场线和磁感线本身是人为虚拟出来的，利用楞次定律判断电流方向的三个步骤比较抽象。利用计算机动画先把原电流周围的磁感线方向画出，再利用“增反减同”把感应电流的磁感线用不同颜色的线画出，最后利用安培定则判断出感应电流的方向，也用不同颜色的线画出。整个过程用动画展示，既形象又立体，学生一目了然。

案例三：实验“伽利略理想斜面实验”，这是一个理想化的实验，先在现实有摩擦情况下实验的基础上，有根据地进行猜想，再利用动画模拟出光滑情况下的实验现象。这样就体现了在实践的基础上做出合理的推论，并且把推论的结果呈现出来。

案例四：“天体运行”，天体运行是现实生活中无法全景观看到的庞大现象，我们可以把巨大的天体运动用计算机动画进行模拟，将运行轨道、运行方向和天体间的关系立体动态地展现在学生眼前。这样就实现了把巨大的现象缩小。

通过信息技术将实际实验中无法呈现出来的现象直观地展现给学生，转变了教学模式，将以前只能靠教师口头描述的现象动态形象地呈现在学生眼前，开阔了学生思维的空间。

3  利用传感器来实验，把实验结果直接输入电脑，通过Dislab软件绘制关系图，得出实验结果

案例一：实验“研究安培力大小与电流大小的关系”，需要用到的传感器有力传感器和电流传感器，利用传感器采集安培力大小值和电流大小值，并通过Dislab软件绘成安培力大小与电流大小的关系图，从图中看出是一条通过原点的直线，可得出当磁感应强度和通电导线在磁场中的有效长度不变的情况下，垂直磁场放置的导线所受安培力大小和通电导线的电流大小成正比的结论。

案例二：实验“描绘小灯泡的伏安特性曲线”和“测量电源电动势和内电阻”，需要用到的传感器有电流传感器和电压传感器，利用传感器采集电流值和电压值，输入Dislab软件绘成U-I图，从图中得到实验的结论。

案例三：在”交流电的产生及特点”中，利用电流和电压传感器测出电流和电压值，并且输入Dislab软件绘成I-t和U-t图，学生会惊讶于出来的正弦图，印象深刻，教学效果好。

计算机的快速灵敏在这体现得淋漓尽致，先进技术在课堂上应用的优势显而易见，能培养学生学习先进科学技术的兴趣。

4  信息技术可以模拟实验操作，让学生实验前事先演练

对于一些复杂难操作的实验，可用课件模拟操作步骤，让学生事先做演练。

Algodoo软件是个不错的选择。Algodoo是一个基于物理规律的工具软件，其开发目的是为了让物理教学、研究更加直观有效，它是面向教师和学生的一个趣味仿真实验平台。

案例一：实验“示波器的使用 ”，本实验一直是较难调示出结果的实验，学生对于操作的步骤和每一个旋钮的功能不是很清楚，利用课件模拟操作，让学生能事先弄清楚各个旋钮的功能，对步骤了然于心。从而减少了实际操作的盲目性，节约实验的时间。

案例二：实验“多用电表的读数”，学生不注意容易读错，可做成游戏型过关题，设计关卡把枯燥的读数练习变成有趣的过关游戏，挑起学生的好胜心，提高学生的注意力。

案例三：“探究射高和射程与初速度和抛射角之间的关系”和“平抛运动的投弹练习”这两个实验。可用动画展示出不同角度的轨迹，让学生输入不同的抛射角，随即出现不同的轨迹图，做对比，得出结论。并且可用一个卡通人物作为物体，再配上有趣的声音。

游戏一直是学生的最爱，现在将这爱好引入学习中，将教育与娱乐融合起来，给学生们带来了全新的体验，丰富了教学的手段，可以达到事半功倍的效果。

5  借助信息技术，利用动画讲解复杂的实验过程

案例一：实验“小球从上方竖直自由落下，碰到一端固定在地面上的弹簧的运动过程”，本实验中弹力、加速度和速度的大小和方向时刻在改变，过程复杂，学生思维很乱，现在我们用计算機动画来模拟整个运动过程，并且用不同颜色的射线的大小和方向来表示弹力、加速度和速度的大小和方向。既可以观察到整个过程的变化规律，还可以通过暂停定格分析某一位置的情况，使得本来复杂的运动过程变得简单形象，易理解。

案例二：“波的叠加”的实验，用实验很难观察出两列波的位移、振幅和叠加后波的位移、振幅的关系。用课件模拟则很清楚地看出它们之间的关系。

像这种实验过程简单，但是分析实验原理和过程复杂的实验。传统的教法就是简单实验加教师在黑板上分析。学生头脑中很难有动态的现象，理解不深。借助信息技术，利用动画讲解复杂的实验过程，能在学生的脑海里留下整个动态的过程，记忆深刻。

6  利用信息技术进行随堂直播和呈现实验结果，提高实验的可信度

对一些演示实验，可通过一个手机和希沃授课助手进行随堂直播，把原来局限在讲台上一小位置的实验投到大屏幕上，让全班同学都能清晰地看到实验。现象更清楚，提高了实验的可信度。

案例一：实验“自感现象”，教师在讲台上的演示实验并没有办法让全班同学都看清，我们通过手机和希沃授课助手进行随堂直播，实验过程投到大屏幕上进行直播，现象清晰又直观。

案例二：实验“测电阻的各种方法”，学生先小组讨论出实验方案，再进行各组间的讨论，挑选出可行的方案，最后再进行实验验证。

在学生探究性分组实验中，各小组学生可通过投影把提出问题、进行猜想和实验成果进行展示，通过学生间的讨论交流得出结论。真正地做到提出问题、进行猜想、实验验证、得出结论这一探究性实验的过程。探究性实验能够提高学生的探究能力和协调合作的能力，是培养学生综合素养最好的方式 。

学生还可以通过网络查阅资料，与时俱进地了解别人的先进实验，开拓视野，而不是局限在自己的一亩三分田里。同样，学生也可以设计出有创新的实验和别人进行交流。

总之，改变传统的教学模式，将信息技术与高中物理实验教学深度融合是今后高中物理实验教学的研究重点。文章从六个方面进行案例分析，阐述了如何具体地将信息技术和高中物理实验教学深度融合，弥补了传统实验的不足，具有实践的意义。促使其他物理老师能够在实际教学中采取有效措施实现两者的深度融合，丰富了教学手段。希望能够做到细而不杂、实用而不花俏，为高中物理实验教学开拓一条新的路来。

参考文献：

[1]程承平. 高中物理微视频学习资源的开发与应用[J].中学物理，2015，33（7）：56-57.

[2]沈赛华. 试析多媒体技术在高中物理教学中的应用[J]. 中学物理，2015，33（7）：53.