夏學(xué)順　陳士高

摘 要 高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)實施以來，現(xiàn)代教育技術(shù)在高中物理演示實驗教學(xué)中發(fā)揮著巨大的促進作用。教師在教學(xué)中利用先進的教學(xué)手段創(chuàng)設(shè)實驗情境，運用形象生動的圖片、動畫等，大大激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。闡述現(xiàn)代教育技術(shù)與高中物理演示實驗整合原則、整合過程中采用的方法，并具體介紹現(xiàn)代教育技術(shù)與演示實驗整合案例，總結(jié)現(xiàn)代教育技術(shù)與高中物理演示實驗整合的意義。

關(guān)鍵詞 現(xiàn)代教育技術(shù)；演示實驗；高中物理；交互式電子白板

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）17-0143-03

1 前言

按照2016年公布的高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合高中物理高考考試大綱中增加實驗創(chuàng)新題目的要求，高中物理實驗教學(xué)要發(fā)揮物理實驗教學(xué)對理論教學(xué)的促進作用，讓學(xué)生通過物理實驗掌握物理原理、定律等。并鼓勵教師在實驗教學(xué)中采用現(xiàn)代教育技術(shù)，利用多媒體技術(shù)、交互式電子白板、數(shù)字化信息系統(tǒng)等先進的教學(xué)手段，改變傳統(tǒng)的物理實驗單一模式。傳統(tǒng)演示實驗教學(xué)基本都是教師操作，學(xué)生觀看實驗，不利于學(xué)生動手能力和思維能力的提高；而現(xiàn)代教育技術(shù)與物理演示實驗的整合，要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)創(chuàng)設(shè)演示實驗情境，自主設(shè)置實驗過程，總結(jié)實驗結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和自主學(xué)習(xí)能力。因此，現(xiàn)代教育技術(shù)與高中物理演示實驗整合逐漸成為一種新的教育趨勢[1]。

2 現(xiàn)代教育技術(shù)與高中物理演示實驗整合原則

遵從科學(xué)事實的原則 現(xiàn)代教育技術(shù)與高中物理演示實驗整合要以科學(xué)事實為依據(jù)，杜絕一味追求華麗的整體效果，出現(xiàn)理論知識層面的科學(xué)錯誤。有些教師為了使得演示實驗更加形象，設(shè)置過多的場景或者聲音，夸大實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果，整個實驗設(shè)計有點兒主次倒置的感覺，這更容易引起學(xué)生產(chǎn)生理解誤區(qū)，形成不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

遵從合理性原則 現(xiàn)代教育技術(shù)與高中物理演示實驗整合不是兩者簡單的加法或者替代，而是兩者恰到好處的融合，取長補短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢。教師在整合過程中需要考慮本節(jié)演示實驗的課程標(biāo)準(zhǔn)要求、演示實驗內(nèi)容、實驗條件、學(xué)生的認(rèn)知水平等各個方面的因素。在整合過程中，兩者的內(nèi)容比例恰當(dāng)，整合順序符合教學(xué)規(guī)律，要突出教學(xué)重點和教學(xué)難點，實現(xiàn)學(xué)生從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的科學(xué)過渡。

遵從必要性原則 現(xiàn)代教育技術(shù)與高中物理演示實驗整合目的是為了更好地實現(xiàn)教學(xué)，增強實驗教學(xué)效果。對于一些比較抽象、難理解的物理實驗，由于學(xué)校實驗器材短缺、學(xué)校實驗室少等導(dǎo)致很難完成的物理演示實驗，利用現(xiàn)代教育技術(shù)可以解決一系列問題[2]。

遵從“教”“學(xué)”互補原則 現(xiàn)代教育技術(shù)與高中物理演示實驗整合過程中，學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體，可以通過現(xiàn)代化的教學(xué)手段來演示實驗，真正操作演示實驗過程，掌握物理實驗原理和計算機軟件的運用。教師作為教學(xué)的主導(dǎo)者，不斷地創(chuàng)新教學(xué)方法，提高自我教學(xué)水平。在整合過程中，師生多加強溝通和交流，相互評價，最終實現(xiàn)“教”“學(xué)”互補，師生共同提高。

3 現(xiàn)代教育技術(shù)與高中物理演示實驗整合方法

時間控制法 現(xiàn)代教育技術(shù)可以實現(xiàn)對演示實驗時間的控制。高中物理很多實驗過程比較短或者比較長，學(xué)生利用現(xiàn)代教育技術(shù)可以合理設(shè)置實驗時間。如機械能守恒實驗中，兩個小球發(fā)生碰撞，碰撞過程中小球發(fā)生彈性形變，這個形變過程時間非常短暫。演示實驗過程中可以設(shè)置時間，彈性形變這一過程變得非常緩慢，學(xué)生可以清晰地觀察從碰撞到形變的整個過程，最終計算出整個過程中機械能守恒。

空間控制法 高中物理演示實驗涉及空間比較廣，大到天體體積，小到原子核的組成，利用現(xiàn)代教育技術(shù)可以靈活設(shè)置空間大小，學(xué)生采用形象生動的動畫進行模擬演示，如天體中各個行星的體積大小以及它們的運動軌道，原子核中質(zhì)子、中子的質(zhì)量和體積大小等。學(xué)生通過動畫演示實驗對比一目了然，便于對相關(guān)理論知識的熟記。

數(shù)據(jù)處理法 高中物理演示實驗中會記錄很多實驗數(shù)據(jù)，最后對實驗數(shù)據(jù)的處理比較耗時。高中學(xué)生的學(xué)習(xí)時間比較緊張，一些計算能力不高的學(xué)生，演示實驗步驟和實驗過程都很好，但是因為實驗數(shù)據(jù)處理不好，導(dǎo)致最后的實驗結(jié)論不正確。他們可以運用計算機相關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件對獲得的實驗數(shù)據(jù)進行處理，節(jié)約了大量時間，保證了實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果的正確性[3]。

形象生動法 高中物理演示實驗過程中配合適當(dāng)?shù)囊曨l和音頻，增加了演示實驗的生動性和趣味性。如高中物理演示實驗“聲音的共鳴”，學(xué)生通過設(shè)置視頻，了解產(chǎn)生聲音共鳴的原因是同頻率機械振動的物體產(chǎn)生的共振作用結(jié)果?，F(xiàn)實生活中火車經(jīng)過時，火車道中的導(dǎo)軌是否發(fā)生共振？學(xué)生通過視頻真正地觀察和感受總結(jié)共振現(xiàn)象，增強教學(xué)效果。

環(huán)保節(jié)約法 一些高中物理實驗具有危險性和破壞性，傳統(tǒng)的演示實驗在演示過程中如果損壞實驗儀器，有時會對環(huán)境有一定的污染。利用現(xiàn)代教育技術(shù)演示實驗可以實現(xiàn)環(huán)保，還可以節(jié)約實驗成本。如鋼針扎氣球?qū)嶒灒得浀臍馇蚋鱾€部分所承受的最大張力不同，鋼針扎入瞬間發(fā)生形變，有時演示過程中氣球發(fā)生爆炸，有一定的危險性，而運用現(xiàn)代教育技術(shù)可以摒棄這一缺點。

快速簡捷法 高中物理實驗中一些實驗比較耗時，本來實驗課比較少，導(dǎo)致演示實驗過程比較緊張，影響了實驗教學(xué)效果。利用現(xiàn)代教育技術(shù)進行實驗，具有快速簡捷的優(yōu)點[4]。如高中物理演示實驗游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，演示過程中每個學(xué)生都要練習(xí)卡尺的讀數(shù)，但是游標(biāo)卡尺比較小，學(xué)生讀數(shù)比較慢，導(dǎo)致實驗一般需要兩個課時完成。利用現(xiàn)代教育技術(shù)，通過幻燈片或者電子白板等把卡尺實數(shù)放大，每位學(xué)生都可以清楚地讀數(shù)，僅需要一個課時就可以完成實驗，并且實驗教學(xué)效果很好。

4 現(xiàn)代教育技術(shù)與高中物理演示實驗整合案例

以高中物理實驗“金屬絲的電阻率測量”為例，設(shè)計現(xiàn)代教育技術(shù)與演示實驗的整合。

實驗?zāi)康暮蛯嶒炘?實驗?zāi)康模簩W(xué)會利用伏安法測量電阻，連接實物圖中電流表、電壓表和滑動變阻器，掌握螺旋測微器的使用方法和讀數(shù)。實驗原理：歐姆定律和電阻定律，測定金屬絲的長度L，用伏安法測出導(dǎo)線的電阻R，用螺旋測微器（俗名千分尺）測定導(dǎo)線的直徑d，R=ρl/s。螺旋測微器的原理：測微螺桿和固定刻度之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，旋鈕每次旋轉(zhuǎn)一周，螺桿前進或后退0.5 mm；endprint

可動刻度上的刻度平均分為50等份，每次轉(zhuǎn)動一個小格，測微螺桿前進或者后退0.01 mm；螺旋測微器的精準(zhǔn)度為0.01 mm，讀數(shù)誤差在毫米的千分位上。

實驗器材 金屬絲、螺旋測微器、電壓表、電流表、滑動變阻器、導(dǎo)線、電源、開關(guān)、刻度尺等。

現(xiàn)代教育技術(shù)與演示實驗整合

1）把實驗中用到的實驗器材投影到電子白板，學(xué)生通過觀看實物圖片了解器材（圖1）。

2）利用現(xiàn)代教育技術(shù)與演示實驗整合中的空間控制法，演示螺旋測微器的工作原理，利用螺旋測微器分別測量一張紙和一本書的厚度，測量過程中不停地旋動旋鈕，注意每次旋動過程中測微旋桿的前進或者后退，總結(jié)測量規(guī)律。教師利用電子白板展示圖1中螺旋測微器的讀數(shù)圖片，學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)讀數(shù)。

3）教師利用幻燈片講解實驗注意事項，實驗過程中涉及電流表外接法和電流表內(nèi)接法，如何選擇兩種方法？待測電阻的阻值R1，電流表的內(nèi)阻RA，電壓表的內(nèi)阻RV，當(dāng)R1>>RA時，選擇“電流表內(nèi)接法”；當(dāng)R1<

4）投影儀播放電壓表、電流表和滑動變阻器的實物連接，見圖2，學(xué)生自己練習(xí)連接實物圖，然后根據(jù)實物連接圖畫出電路圖。在演示過程中，教師指導(dǎo)學(xué)生了解理想電壓表和實際電壓表的不同：教材中的電壓表均為理想化電壓表，一般認(rèn)為電壓表內(nèi)阻無限大，連接時為斷路狀態(tài)，不容易分流，但是現(xiàn)實中的電壓表只要連接到電路中就會顯示實數(shù)，具有微弱的電流通過；同樣的道理，理想中的電流表電阻很小，使用過程中電阻基本不考慮，但是現(xiàn)實中電流表接入電路就會有示數(shù)，有分壓作用。

5）利用動畫視頻演示理想電壓表和現(xiàn)實電壓表，理想電流表和現(xiàn)實電流表分別接入電路中的不同；利用小燈泡和電源連接，把理想電流表串聯(lián)在電路中，記錄電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度，然后把理想電流表換成現(xiàn)實電流表串聯(lián)在電路中，視頻中很明顯地觀察到小燈泡的亮度變暗，并且電流表的讀數(shù)較之前的讀數(shù)小了一些。學(xué)生通過直觀形象的動畫演示，了解了理想電流表和現(xiàn)實電流表的區(qū)別，同時明白了串聯(lián)電路中電流表的分壓作用。

6）學(xué)生總結(jié)實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)論，教師歸納評價。利用投影儀總結(jié)實驗過程中的注意事項及實驗要點。

5 總結(jié)

現(xiàn)代教育技術(shù)與高中物理演示實驗整合，可以改變傳統(tǒng)物理演示實驗單一、守舊的教學(xué)模式[5]，利用現(xiàn)代化教育手段，把圖片、音頻、視頻等巧妙地結(jié)合起來，創(chuàng)設(shè)形象生動的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實驗探究欲望。演示實驗過程中利用計算機軟件、幻燈片、投影儀、交互式電子白板等創(chuàng)設(shè)多樣化的教學(xué)形式，動靜結(jié)合，實現(xiàn)時間控制和空間轉(zhuǎn)化，原來抽象的演示實驗變得生動具體。實驗結(jié)束后，對實驗數(shù)據(jù)的處理采用計算機軟件，快捷準(zhǔn)確，學(xué)生對計算機相關(guān)軟件的操作能力大大提高。

參考文獻(xiàn)

[1]韓秋亮.現(xiàn)代教育技術(shù)與高中物理演示實驗教學(xué)的整合[D].呼和浩特：蒙古師范大學(xué)，2015.

[2]向長順.現(xiàn)代教育技術(shù)與中學(xué)物理教學(xué)的整合研究[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)，2014（27）：15.

[3]伍洪偉.淺談基于現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境下的物理教學(xué)[J].新課程，2013（9）.

[4]陳克隨.現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)在物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].海南大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2005，23（2）：184-187.

[5]何文斌.信息技術(shù)與高中物理課程教學(xué)整合的策略探討[J].商情·科學(xué)教育，2008（3）.