信息技术与传统实验教学优化整合

信息技术与传统实验教学优化整合摘要：本文通过高中物理选修3-3《液体的表面张力》的教学过程，分析信息技术在物理实验应用中出现的问题，阐述如何将信息技术与传统实验教学有机结合，实现高效的教学

关键词：信息技术；物理实验；传统实验教学

中图分类号：g633.7

2012年5月，我校组织了教师技能比赛，评课后回看自己的教学录象，感触颇深，整理成文与大家共同交流

（一）教学流程回放

第一环节：分组实验，激趣设疑，引入新课

师：木头密度比水小，受到水的浮力浮在水面上，针和硬币能浮在水面上吗？动手试试。

学生实验，极少数人成功。

师：先在水上放纸巾，再平放针和硬币，再试试。

学生再次实验，一声声欢呼和惊叹在教室响起。

师：问题1，为什么水上能浮针和硬币？

第二环节：演示与视频结合，说明液体表面收缩趋势

课件展示针、硬币浮在水面的放大图，针、硬币好象放在一层膜上，只把膜压凹。

演示实验：课本图3-5、3-6、3-7的表面张力实验

播放演示的视频录像

师：问题2，以上实验说明什么？

演示实验：各种金属框架浸入肥皂液后拿出时，液膜表面收缩到最小

播放演示的视频录像

师：问题3，液体表面收缩趋势的原因是什么？

第三环节：模拟实验，分析其微观解释和表面张力的定义

多媒体模拟液体表面分子分布示意图，根据分子动理论的内容分析表面层分子的受力情况。定义表面张力和表面张力的作用。

师：问题4，什么是液体的表面张力？

第四环节：播放视频，展示生活中各种表面张力现象

师生一起对水面上的针、硬币受力分析，说明不是浮力而是水的表面张力使针、硬币附在水上。

师：相同体积，球表面积最小，在表面张力作用下，液滴常以球形存在，

多媒体播放高速摄影机下水滴在荷叶上和水滴到平静的水面上的视频

师：问题5，生活中还有哪些现象与液体表面张力有关？

学生举例

第五环节：拓展，影响表面张力大小的因素

演示实验：尾巴粘有肥皂的小船在平静水面无规则运动

举例说明表面张力大小与液体、界面物质和液体温度有关

第六环节：课堂练习与小结

（二）反思

物理学是以实验为基础的学科，做好实验是学好物理的关键。随着科技的发展，信息技术在物理实验教学领域的应用也日益广泛。利用录像、光盘、网络不仅可重现、模拟实验，甚至可以形成崭新的实验方法和技术。代替、整合或调和信息技术与传统实验，就成为教学过程的抉择、成为高效教学的关键。

一、知识可以传授，但是能力要靠动手，通过训练，信息技术不能完全代替传统实验教学

让学生通过观察、动手探究来获得知识，是培养学生创新思维、实践能力等重要途径。但在实际教学中，有的教师往往完全采用信息技术手段模拟实验过程，这是很难达到实验教学本身的目的。因为再逼真的模拟都无法和真实的实验体验过程相媲美，而且实验教学除了是一种提高教学效果的手段外，还是培养学生实验技能和物理学思想的一种手段，所以我们在实际教学中应该把握原则：能分组不演示，能做演示尽量做，信息技术为补充、难做不能做实验信息技术模拟。

新课程标准要求我们不要只强调知识与技能，而应实现知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维一体。传统实验教学特别注重学生的体验过程和情感教育，让学生多了一些学会，更多一些会学，这是信息技术无法实现的。例如：在本节第一环节中，原来的演示实验变为分组实验，当学生相互合作，完成不可思议的实验：针、硬币浮在水面上时，教室中充满了惊奇，激起学生兴趣，使其有探究原因欲望。学生又充满个人成功喜悦，树立自信心。即使个

别人失败，他也将找出和总结失败的原因。总之，人人都有所得。

二、传统实验和信息技术结合，打破时空限制

在演示实验中，教师做、学生看，教师讲、学生听，体现了以教师为中心的传统物理教学模式，它本来应该是一种面向全体学生的直观教学过程，可是由于课堂的空间的限制，以及实际仪器、设备的性能制约，大多数演示实验的操作过程、发生的现象可见度很低，无法让全体学生同时获得有效的刺激并形成直观的感性认识，达不到教学要求；通过录像然后播放，利用放大、重复、定格特技手段展示给学生，这就像直接在学生桌前演示实验一样。例如本节第二环节中肥皂膜的演示实验，肥皂膜是透明的，实验器材又较小，可见度低，后面的学生几乎看不到。录像重放很好的解决这些难题，实现了教学目的。

同样也有许多实验，物理过程极其缓慢或转瞬即逝，不便、甚至不能观察，运用多媒体，可化慢为快，可化快为慢，也可通过频闪，突破物理变化时间的限制。例如第四环节生活中的表面张力现象，水滴滴到荷叶和水面上，转瞬即逝过程经过高速摄影机拍摄最后通过多媒体慢放和定格展现给学生。生动形象反应出水滴在自然状态下由于表面张呈现球形，这不仅提高了学生学习的积极性，而且内容更加容易理解，对完成教学任务有极大的促进作用。

三、模拟实验，化不可能为可能

百闻不如一见，再生动描述和说明，不如一见。利用信息技术的模拟功能，能够把一些不能做、不准做的或者不便做的实验，通

过动画模拟的形式，让学生突破传统物理实验的有关规章制度的限制，较自由的进行模拟实验的“操作”。轻易地获取有用的信息，从而形成鲜明的感性认识，为进一步形成物理概念，理解物理规律，上升为理性认识奠定基础。例如本节中液体表面分子分布情况，肉眼和显微镜都无法看到，但多媒体模拟让微观的形象化，学生直观”看到”表面层分子间距大于液体内部间距，分子力为引力，物理中α粒子散射实验、日食月食等等也是如此。模拟实验还可以完成一些危险的实验，例如托里拆利实验（水银有毒）；模拟实验还能完成实验室不便做的，例如电表接反、电源短路和简谐运动。

总之，操作快捷、方便、高效的信息技术增大课堂容量，提高课堂的教学效率，但不能让多媒体一闪而过，学生笔记一片空白，甚至头脑也是“一片空白”。物理实验教学过程更需要“格物致理”，需两者调和，还要给学生思考的时间和空间，例如本节通过6个问题串让课堂因互动而精彩，通过学案、小结和课堂练习，让学生及时复习巩固，真正高效教学。