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计算机辅助教学在物理实验教学中的应用

摘要:本文着重阐述计算机辅助教学在物理实验教学中应用的问题,围绕计算机模拟实验使物理实验更为清晰直观;在分组实验中,通过人机交互检查使学生增强对原理、操作的理解和掌握;可利用计算机进行实验考查等方面进行论证。最后提出教师要不断更新自我,掌握计算机辅助教学这一现代化教育技术。


关键词:计算机辅助教学,模拟实验、分组实验、模拟功能、交互功能、人机交互检查、实验考查、教学课件、更新自我、优势、变革。


随着计算机技术的迅猛发展和教育教学现代化的需要,计算机正逐渐走进学校,走进课堂。计算机辅助教学以其灵活、生动、形象、鲜明的文字、声音、图形和动画等丰富多彩的表现形式,使物理实验教学内容化难为易,化静为动,化抽象为具体,化微观为宏观,有助于学生掌握重点、突破难点,启迪思维,引发兴趣,进而巩固知识,发展能力和提高素质。计算机辅助教学的出现改变了传统的实验教学的模式,促进教师教育观念的转变,通过人机交互、信息共享,拓展了学生的视野,很好地培养了学生创造性思维能力。计算机这种优势,已被应用于教学中,而在中学物理实验教学中独具特色。


一、利用计算机辅助教学演示物理实验


物理是以实验为基础的自然科学,在物理教学中,实验是让学生获得感性认识的基本手段,是必不可少的。但是演示实验不可能十全十美的。有的实验现象发生时间短暂,无法看清,许多实验使用仪器设备较多,需要进行解释,分散了学生注意力,冲淡了主题;不少物理情景无法在物理实验室里完成;还有一些实验由于实验器材等条件的限制学生无法自己动手。而借助计算机是可以观察这些现象的。如充分利用计算机模拟一些无法进行的实验,突出实验重点,模拟物理情景,就能使课堂教学内容形象化,表现手段多样化,创造一个生动活泼的学习氛围,促使教学过程从静态描述向动态描述发展。如在演示实验的教学中,我们充分利用计算机辅助教学软件的强大模拟功能、动画功能及大屏幕显示器、液晶投影仪等外部设备,解决了许多常规手段难以表现、难于再现或可见度低的实验。如采用微观放大的方法演示物体的微小形变、波的独立传播、布郎运动、α粒子散射实验、原子弹爆炸现象等;用宏观缩小的办法模拟日食、月食的形成,人造卫星的运行,同步卫星的定点等;还可以采用quot;慢镜头"来模拟平抛运动、碰撞过程中的形变和恢复、波的形成、电容器充放电过程等。这些模拟过程画面清晰直观,并且可以暂停、重放,既减少了教师的劳动强度,又使学生理解迅速、印象深刻,增加记忆,因而教学效果和学生反应都比较好。


有一点要指出的是,计算机模拟是建立在实验事实的基础上的,它并不能完全取代实验本身,如有条件做的实验还是一定要真刀真枪地做。


二、利用计算机辅助教学进行分组实验


学生通过实验操作,不但可以培养动手能力,而且可以通过实验巩固所学知识,提高思维能力、想象创造能力和理论联系实际能力。但传统的实验课,教学效果却跟上述目的相差甚远,造成这种状况的原因在于,许多同学对实验的"兴趣"在于"玩"实验,因此他们对实验预习漫不经心,对实验原理和目的不甚明确,在方法上不求甚解,到实验操作时只是对照实验步骤,机械模仿,按部就班quot;完成"实验,未能充分调动思维,少数同学甚至为达实验结果不惜拼凑数据。


针对上述情况,要充分运用计算机的模拟功能和交互功能,对传统实验教学进行了一些改进。首先,把违反操作
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