运用信息技术辅助物理实验教学培养学生实验能力和技能

1、运用信息技术辅助物理实验教学培养学生实验能力和技能众所周知，物理学是一门以观察和实验为基础的学科。但观察和实验受学生原有的表现和经验的影响，造成观察和实验结论总与客观实际之间发生一定的偏离。为此，利用信息技术，辅助物理实验教学，可有效提高实验教学效果，培养学生实验技能。举例分析:例如：基本测量仪器的使用游标卡尺和螺旋测微器是每年实验会考的必考实验，在前几年的高考中也频繁出现。可是，无论是实验操作还是高考成绩，很不尽人意，学生懊悔，老师遗憾。如何解决这个问题呢？经课题组协商，在实验时运用信息技术辅助教学。方法是：在游标卡尺和螺旋测微器的实验教学中，学生人均一套器材，然后打开制作好的课件。分别讲解

2、游标卡尺和螺旋测微器的结构、各部分名称和作用。老师在讲解的同时，用鼠标在投影屏上指定位置，并让同学们在实物仪器上找到相应部位，最后讲解测量原理和记数方法：X=a+精度*。X：测量需记录的数据。a：主尺读数是游标上零刻线所对主尺前面的整格子数或螺旋测微器固定刻度尺露出部分整格子数。n：格子数是游标上与主尺所对齐的格子数或螺旋测微器可动刻度旋转过的刻度数，有估读。老师指着屏幕上的图形边讲边让学生进行实际操作并读数值，反复训练几次，在训练时，根据仪器填读数，或根据数值在仪器上找相应位置。老师在屏幕上用鼠标拖动游标，让同学们在实物上用手拖动游标。用信息技术辅助教学的优点：学生的观察和实验能够同教师的讲

3、解同步进行，眼、手、脑并用，克服以往那种任课老师讲解不能同学生操作同步，很难做到一一对应，和实验老师一个个手把手地教，既费时又费力，效率低、效果差。而利用信息技术辅助实验教学可留给学生较多思考的时间和实验操作的时间。在2005年6月的实验考察中，3个实验班平均通过率为967%，4个对比班平均通过率为8242%。可见，用信息技术能有效提高实验教学效果。后经询问实验班的学生，大部分学生回答：“我们用基本仪器测量时，脑子里就浮现出老师上课时的情景。”这说明运用信息技术可构建起学生情景再现的思维。例如：描绘小灯泡的伏安特性曲线为了测量一个“12V、5W”的小灯泡的伏安特性曲线，给定了以下器材：电源：1

4、2V，内阻不计；电流表：006A，03A，内阻可忽略；电压表：03V，015V，内阻很大；滑动变阻器；阻值范围020，允许最大电流1A开关一个，导线若干。实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到12V。请在右框中画出实验电路图。按画出的电路图，在上面图的实物图上连接。描绘小灯泡的伏安特性曲线。在实验中，我们首先按照该实验的要求，选择仪器，根据实验原理，进行操作和数据记录，完成实验。（在实验室完成）数据记录如下表：绘制图象：（带学生到计算机房完成）（1）选中B1B12和C1C12单元格。（2）单击“插入”菜单中的“图表”命令。（3）在“图表向导”对话框中的“图例类型”中选择“XY散点图”在“子图

5、表类型”中选择“无数据平滑散点图”，单击“下一步”。（4）单击完成按钮。整理图象：（1）将刚插入的图象复制并粘贴到“表”中，将其稍稍放大。ABC次数电压电流10020101230302640503250703961045713058150529170561020581123061225062（2）在空白处右击鼠标，选“选图表选页”在“标题”签中输入标题“电流与电压的关系”在X轴中输入“电压”在Y轴中输入“电流”；在“网线”标签中将“主要网格线”全选中。（3）在“绘图区”右击，选中“绘图区格式”在“区域”中选“无”使图象无底纹。（4）在“图象”上右击，选中“数据列格式”在“图案”中选择合适的线型

6、及颜色。（5）将光标移至图象上的坐标轴处右击，选择“坐标轴格式”，在“刻度”标签上，将“主要刻度单位”和“次要刻度单位”的数值分别改为“01”和“01”绘制图象结果如上图:根据图象切线的斜率可判断电阻与温度的关系。例如：用双缝干涉测光的波长实验此学生实验要求学生在精细的实验仪器面前要具备较高的科学精神和严谨细心的态度。而学生天性好动，动作粗野，实验很难成功，数条纹时易出差错，耗费时间，学生一无所获。例如习题：如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图。图中是光源，是光屏，它们之间的、依次是_、_和_。以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离()A增大和之间的距离B增大和之间的距离C将红

7、色滤光片改为绿色滤光片D增大双缝之间的距离在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是020mm，单缝到双缝之间的距离是100mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如下左图所示。然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如下图所示。这两次示数依次为_mm和_mm。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为_nm。做此习题不知从何下手。于是，本课题组将多媒体动画用于实验教学的全过程中，学生很容易学会仪器的安装、调节、数据的记录与处理等。学生只用眼看，用脑思考，而

8、动手实验过程放在课外。学生有充足的时间进行实验，这样既培养了学生的学习兴趣，又培养了他们动脑动手能力，而且还为实验教学节省时间，并达到预期的教学目标。在做有关双缝干涉测光的波长时，自然会想起当时的情景，使学生的思维进入到物理情景之中，培养科学素养。例如：某同学在用双缝干涉测光的波长的实验中，实验装置如图所示。使用的双缝的间距为0025cm。实验时，首先调节_和_的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使_和_竖直且互相平行。当屏上出现了干涉图样后，通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0500mm）观察第一条亮纹的位置如图（a）所示。第五条亮纹位置如图（b）所示，很容易想到如图（a）、（b）上面的5条纹。测出双缝与屏的距离为5000cm，则待测光的波长=_nm。再如：测干电池的电动势E和内阻r在测干电池的电动势E和内阻r的实验中，首先在实验室里完成实验操作和数据记录，然后进入计算机房，人均一台电脑，在设计好的UI图象上，进行描点画线和数据处理。用电压表和电流表测定一节干电池的电动势E和内电阻r，实验得到的据记录如下表：123456I（A）012020031032050057U（V）137132124118110105A、依据表中数据，利用计算机，在图7的坐标系中画出UI图像。B、由图像求出的E=_V，r=_。以上几例仅仅是本课题组这两年来运用信息技术辅助