賈明紅
現(xiàn)代信息技術(shù)與教師演示實驗教學(xué)的整合,就是在演示實驗的基礎(chǔ)上,用計算機模擬實驗現(xiàn)象的物理過程,從而強化學(xué)生的感性認(rèn)識,促進(jìn)學(xué)生識別實驗現(xiàn)象發(fā)生及變化的條件,然后再進(jìn)行抽象概括,形成概念規(guī)律并且找出物理現(xiàn)象的共同特征。在以下幾方面,現(xiàn)代信息技術(shù)的演示功能與教師演示實驗教學(xué)的整合,可以發(fā)揮無可比擬的作用。
物理模型是從實際中抽象出來的,學(xué)生對它缺少感性認(rèn)識,一般知識憑教師的講解讓學(xué)生去想象。利用信息技術(shù)模擬可使這些模型直觀化,有利于學(xué)生頭腦里形成形象化的概念,例如:電荷間的相互作用,用掛圖、語言敘述都不能形象描述其作用,而用Flash做實驗全過程的演示動畫,用“+”表示正電荷,用“—”表示負(fù)電荷,通過動畫使同種電荷相斥、異種電荷相吸的動畫過程形象逼真,不僅簡單明了,而且加深學(xué)生的印象。熱學(xué)中固體、液體、氣體分子模型,也可以用Flash制作動畫,模擬固體、液體、氣體分子的特點。對于學(xué)生在頭腦中形成微觀分子模型給予很大幫助。
將微觀的化為宏觀的,將不可見的化為可見的
物理實驗中,很多是微觀的,看不見的,只能從現(xiàn)象上推測。運用CAI課件,可以把微觀的化為宏觀的,將不可見的化為可見的,形象直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生,提高教學(xué)效率。如,滑動變阻器原理。雖然做了實物演示和說明,但學(xué)生對電流在滑動變阻器上電流路徑總是不太明白。用Flash課件演示電流如何從電阻線的一端流入,經(jīng)電阻線環(huán)繞若干圈后,通過滑片上行到金屬桿,從金屬桿的一端流出這樣的過程。Flash課件形象地把有效電阻隨滑片移動的變化描述為紅色,當(dāng)滑片移動后,電阻變大時,有效電阻的紅色隨之變長;電阻變小時,有效電阻的紅色隨之變小。既當(dāng)滑片移動后,觀察有效電阻的紅色的長短,就能知道電阻變大或變小,學(xué)生看完一目了然。
再如,磁場的認(rèn)識是初中生學(xué)習(xí)的難點。教師先做演示實驗證明磁場確實存在,然后再用Flash課件演示條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍磁感線的分布情況,演示其周圍的磁感線是從磁體的N極出發(fā)回到S極的動態(tài)過程,給學(xué)生留下深刻的印象,幫助學(xué)生認(rèn)識磁場。
實驗細(xì)節(jié)展示
有的演示實驗,由于受到實驗器材的限制,實驗效果不明顯;有些物理實驗的現(xiàn)象,讀書和結(jié)果細(xì)小而不易觀察,給教學(xué)帶來一定的難度。運用CAI課件演示,通過大屏幕投影展示,可以彌補這類實驗的不足,教學(xué)效果較好。如,奧斯特實驗。教師在做奧斯特演示實驗時,由于采用的磁針是演示用的,較大,轉(zhuǎn)動不夠靈活,再加上直導(dǎo)線中電流不夠大,實驗時只能看到磁針偏轉(zhuǎn)了30度左右,沒有達(dá)到偏轉(zhuǎn)90度、與直導(dǎo)線垂直的理想狀況。另外,在游標(biāo)卡尺的使用及其讀書的教學(xué)中,儀器小、刻度細(xì)微、精度高,給教學(xué)演示帶來較大難度,運用Flash課件演示測量過程,測量之隨機多變,具有真實感,并將儀器尺寸和刻度線充分放大,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。此時突破時空限制。諸如,固體、液體中分子的擴散現(xiàn)象。硫酸銅溶液與水混裝后分子的擴散,金片和鉛片中分子的擴散實驗,教師只能在課堂上演示實驗的操作方法,而沒有辦法觀察到實驗結(jié)果。因為硫酸銅分子均勻擴散到整杯水中需要幾天的時間,金與鉛相互滲透需要幾年的時間,這在當(dāng)堂是無法完成的。用動畫課件,演示由于液體分子在不停的做無規(guī)則運動,致使硫酸銅溶液和水的界面由清晰而逐漸模糊、進(jìn)而整杯水變成淡藍(lán)色的過程;演示由于固體分子在不停的做無規(guī)則的運動,致使經(jīng)過若干年后,金片里面有鉛分子,鉛片里面有金分子。
教師在將現(xiàn)代信息技術(shù)的演示功能與演示實驗教學(xué)整合的過程中,應(yīng)該注意處理好二者的關(guān)系。一方面,不能用模擬實驗代替實物實驗。模擬實驗只能起到輔助實物實驗作用。有的教師認(rèn)為演示實驗效果差,干脆不做,用課件在大屏幕上展示一下,就萬事大吉。這種做法是不可取的。動畫課件是制作出來的,想要什么就有什么,“隨心所欲”,在這樣展示基礎(chǔ)上得出物理規(guī)律和結(jié)論,學(xué)生能相信嗎?這樣做,對于學(xué)生科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng),實事求是精神的塑造都是有害的。另一方面,對于效果好的演示實驗,可以不用CAI課件演示。CAI課件制作起來不僅耗時耗力,而且課堂上既要忙著做實物實驗,又要課件展示,背投電視屏幕還要做相應(yīng)的切換,搞不好會手忙腳亂,影響教學(xué)效果,也有“畫蛇添足”之嫌。
總之,信息化的實驗手段可以拓展學(xué)生探究日常生活中物理現(xiàn)象的能力,從而能激發(fā)學(xué)生探究的欲望,強大的數(shù)據(jù)處理能力和開放的平臺有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、尋找實驗規(guī)律,有利于學(xué)生將所掌握的信息技術(shù)知識引入物理實驗中。信息技術(shù)運用與物理實驗教學(xué)中是一次教學(xué)手段的革新,是教育技術(shù)的進(jìn)步。
(作者單位:山東省淄博市臨淄區(qū)第八中學(xué))