信息化物理演示实验教学的实践与探索
【摘要】随着教学改革的不断深入，物理演示实验已从单一的配合大学物理课堂上教学，发展到开放性的物理演示实验室、展示厅等形式。在当今信息化时代，将信息技术应用到物理演示实验中，其教学效果将会得到很大程度的拓展和提升。基于我校将信息技术应用到物理演示实验教学的实践和探索，阐述信息化教学在物理演示实验中的有效性和必要性。
【关键词】物理演示实验 ； 信息化教学
【注】本文受浙江大学宁波理工学院教学改革与研究项目NITJY-201236资助。
【中图分类号】G64 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2014）27-0204-01
信息时代的到来，改变了人们思维方式和学习方式。以前传统课堂教学采用灌输理论知识的方式，这极大地限制了学生学习自主性和学习兴趣。如今将信息技术应用到教学实践中去，能够直观、生动、形象地展示教学内容，这既增强了教学的观赏性，又提高了教学效果，同时也激发了学生的学习兴趣，培养了学生强烈的探索欲望。
一、物理演示实验的重要性
物理是一门以实验为基础的学科，演示实验在物理教学中占有重要地位，是物理教学中不可缺少的组成部分，也是物理教学是最富有活力的内容和采用的最有效方法。演示实验能让学生亲自感受到实验实际装置和真实现象，通过鲜明、生动、直观、新奇、刺激等实验现象，调动学生求知的积极性、主动性，引导学生寻找物理现象和物理概念之间建立必然的联系，激发学生去观察、思考、探究物理世界的奥秘。
二、物理演示实验的现状分析
目前物理演示实验的基本形式有课堂演示实验、开放性演示实验室、展示厅。课堂演示实验是基本的教学功能，应该得到充分利用，这样能让学生直接观察物理现象，增加感性知识，提高学习兴趣。但是由于不少演示实验仪器庞大，无法搬到教室中去演示，所以课堂演示实验内容受到很大限制。开放性演示实验室、展示厅虽然解决了庞大仪器不能搬到教室演示的缺陷，学生可以在开放时间内去演示实验室去观察演示实验现象，但是学生往往是在相关理论学习很长一段时间后才去演示实验室观察演示实验，造成理论教学与实验演示严重脱节，无法很好地发挥演示实验的作用，严重影响了教学效果。
三、信息技术与物理演示实验教学有机结合
如何解决上述物理演示实验现状所存在的问题呢？在当前信息化时代，学校已经具备了优质的网络资源，网络已经覆盖了整个校园。不少的学生也拥有手提电脑、智能手机，学校图书馆的电子阅览室、信息大楼的计算机机房都对学生随时开放。在这种优越的条件下，我们如何利用网络，将信息技术运用到教学中去，使之与教学有机结合，丰富学生教学资源，激发学生学习兴趣，激励学生去探索科学真理呢？笔者申请了一个课题，尝试将部分物理演示实验制作视频，并实行网上共享，供老师作为课堂演示实验教学和学生课后复习观看使用，充分发挥信息技术作用，使信息技术与物理演示实验教学二者得到很好地有机结合，有效地解决了物理演示实验现状所存在的问题。
四、信息化物理演示实验教学的实践案例与探索
在当今信息化时代，利用信息技术，对教学方式进行探索，是必不可少的。基于我校物理演示实验室十年来的运行情况，在总结经验的基础上，探究信息化教学手段，使之在教学中发挥更加有效的作用是很有必要的。我校自2004年后相继投入110多万，购置了90多种物理演示实验仪器，创建了开放性物理演示实验室。内容涉及力学、热学、电磁学、光学和近代物理，包含了国产和进口仪器。开放实验室每周定时向学生开放，开放期间有老师进行演示讲解，同时解答学生疑难问题。这样的一个较为系统的演示开放实验室，不仅让学生观察到生动的实验现象，帮助理解书本中所学到的物理原理，也开阔了学生的视野，增添了不少的科学知识。但是由于学生去演示实验室的次数有限，所观察到的物理演示实验内容往往与相关的理论课学习时间相隔很久，或者还没学到，这与理论教学严重脱节，大大削弱了教学效果。再次，随着仪器使用年限增长，不少仪器出现老化或故障，也使物理演示实验开出率大大降低。为此，笔者尝试了将信息技术应用到物理演示实验教学中去，使二者得到很好的有机结合。具体方法是：由于物理演示实验涉及的面很广，笔者首先从电磁学演示实验方面着手，选择十个较为庞大的演示实验仪器进行视频制作。如手蓄电池、雅格布天梯、静电风轮、三相旋转磁场、涡电流演示仪、亥姆霍磁线圈、跳环、电子衍射仪、汤姆孙管、超导磁悬浮小车。先将每一个演示实验整个操作过程及整个现象呈现过程完整录制下来，再将相应的原理解析及现象分析写成文稿并进行录音，画制必要的原理图等，然后用会声会音软件将它们进行合成，制作成完整视频。制作的视频上传到网上实行共享，供老师、学生随时需要上网享用。
五、信息化物理演示实验教学的有效性和必要性
物理演示实验采用有效的教学方式有：常规方式、网络方式。常规方式是指在课堂教学过程中使用幻灯机、投影仪等方式，将实验现象以片断形式展示给学生，帮助学生理解物理定律、定理。但是常规方式往往缺乏生动、形象，无法激发学生学习兴趣。网络方式恰好弥补了上述缺陷。网络方式是指将物理演示实验制作成完整视频，并上传到网上实行共享。这样理论课老师可以根据需要，随时随地在课堂中上网享用，这不仅解决了庞大仪器不能带到教室演示的困难，使得理论教学与实验演示能够完全同步进行，提高了理论教学效果。同时也活跃了课堂气氛，丰富了上课内容，大大提高了学生学习的主动性和积极性。而且即使仪器年长产生老化或故障，而制作的视频能够永远保留，虚拟地无限延长了仪器使用时间，大大提高了其利用率。另外学生也可利用课余时间多次上网观看演示实验视频，及时复习课堂内容，加深对理论问题的理解，培养学生良好的思考问题能力，进一步探究物理原理。这样不仅调动了学生的学习积极性、主动性，而且也激发了学生学习物理的兴趣，培养了学生良好的创新意识和创新能力。所以将物理演示实验制作视频，并实行网上共享，这种信息化教学是十分有效的，也是很有必要的。
总之，信息技术与物理演示实验的有机结合，不仅解决了物理理论教学与演示实验同步进行的问题，提高了教学效果，而且学生课余能随时上网享用，调动学生学习主动性，激发学生创新能力，同时也使得实验仪器作用寿命虚拟得到无限延长，相对意义上说节约了教学资源。
参考文献
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