信息技术与大学物理实验整合的思考与研究.docx

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1、信息技术与大学物理实验整合的思考与研究 摘要：本文分析了高校物理试验传统教学存在的不足、信息技术与物理试验课程整合后的优势，阐述了信息技术与物理试验课程在整合过程中的策略、分类和应留意的事项，以期能为老师提高教学效率供应参考。 关键词：物理试验；信息技术；整合 中图分类号：G642 文献标识码：A 论文编号：1674-211712-0089-03 物理是一门以试验为基础的学科，物理试验能展示物理学问的形成与发展过程，能强化学生对物理学问的理解，培育他们的科学思维实力和科学素养。随着科技的发展，物理试验的传统教学方式已难以适应时代的需求。而利用现代信息技术的特点能弥补传统物理试验的劣势，改善试验

2、教学环境，丰富试验教学手段，进而提高教学质量。 传统高校物理试验的不足 1.试验管理方式效率较低 传统高校物理试验的开课大多比较集中，通常在规定的时间、地点，单人或两人一组进行。由于高校生人数多，对物理试验须要的批次量大，所以老师的排课工作量巨大。假如有学生因故请假，那么老师就会面临重新预约、补做试验等问题，这在肯定程度上又加大了试验管理的难度。 2.不利于特性化教学 传统试验教材的内容大同小异，这就导致通过试验得到的试验数据和结论近乎统一，这与学生需求的多样化产生冲突，从而使学生失去了做试验的爱好，甚至有的学生抄袭别人的试验数据来应付，在这方面老师也难以把控。 3.试验条件的局限性 由于一般

3、高校的物理试验室受到资金投入、场地条件、平安措施等方面限制，所以学生无法开展一些试验，如高温、强电、强磁试验，高能粒子试验，空间试验等。即使有些试验能够开展，也可能会因为环境和试验条件限制而出现错误结果，甚至是与理论完全相悖的数据。另外，出于对学生平安的考虑，有些试验也不允许学生亲自操作，这就制约了学生的试验实力的发展。 4.不利于抽象物理现象的展示 物理学科有一些原理，如电磁波的传播、干涉、衍射等是比较抽象的，它们在传统试验中不能得到形象地展示。再加上学生生活、学习的局限性，使得他们缺乏干脆的阅历，所以学生对这些原理的理解存在肯定难度。 5.物理试验环境单调 学生希望在试验中能够随意变更试验

4、条件，调整试验参数，而传统的常规试验仪器往往很难满意学生的需求，物理试验环境相对单调。 信息技术与高校物理试验整合的优势 1.有利于试验教学管理 利用网络信息技术建设物理试验室管理系统可以有效解决管理难的问题。该管理系统可以分为学生系统、老师系统、在线试验仿真系统等多种系统，这些系统组成了试验中心网站。该网站的建设不仅能便利教学的组织与管理，还有利于实施开放试验教学，降低人力、物力成本。 2.能拓宽学问的获得途径，变更师生的沟通方式 如今，信息技术已经变更了人们的生活和学习方式，利用网络来获得学问已是常态，各种即时通讯软件更是缩短了人与人之间的距离。老师可以在线布置任务，绽开探讨，学生则可以对

5、试验开展状况发表个人的看法和建议，师生之间都是在线进行沟通、问答。把试验教学从试验室扩展到网络上，突破了物理试验在时间、空间和人数上的限制，能够极大地提高试验教学的效率和质量。 3.有助于学生对试验原理的理解，提升试验爱好 利用音频、视频、动画等现代信息技术手段，能使抽象、深邃的物理概念及原理简洁化和直观化，从而有助于学生在最大程度上理解和接受学问，激发其学习爱好，提高其思维实力。 4.变更学生试验的预习方式 网络信息技术的运用，能为学生的试验预习供应更多有效的途径。学生既可以在试验中心网站下载多媒体课件等各种电子资源，也可以在图书馆利用电子资源库得到丰富的学习内容，这使得学生学习不再受时间、

6、地点限制，随时随地都能学习。学生还可以通过仿真试验，对试验的整个过程进行预演，对试验的内容、步骤，数据的采集、处理等各个环节有初步的相识，这对实际动手操作试验会有很大的帮助。 5.有助于统计成果和分析教學成果 物理试验的总评成果往往是由学生的试验预习、试验操作、试验报告、试验考核等方面组成。每个学期，学生要完成多个试验，所以对学生成果的统计和分析工作是特别繁琐的。老师管理系统在这方面具有不行比拟的优势：老师把各类数据输入管理系统后，计算机就会高效、精确地处理出所需的各种成果分布。这种具体的试验分析数据能帮助老师刚好发觉问题、分析缘由，进而改进教学方法。 信息技术与高校物理试验整合的策略 1.制

7、作优良的试验课件 制作试验课件的目的是帮助学生进行试验前的预习和完成试验后的自主学习，从而提升学生对试验原理的理解和试验实力。课件内容可以包括常规的试验原理、方法、步骤、仪器结构等，也可以增加拓展内容，如该试验的产生背景、应用价值、发展前景等。 2.升级智能化物理试验系统 由于传统的试验仪器缺乏先进的数据采集和处理技术，所以学生不能把更多的时间放在探究物理规律上来。而利用信息技术在常规试验仪器的基础上升级改造，如用温度和压力传感器来精确测量温度、压力数据，用光电倍增管来测量平常不易测量的光强等，能够为学生节约大量时间，能够在保证熬炼学生实力的基础上，让他们了解现代信息技术的发展，从而驾驭如何把

8、常规仪器与信息技术相结合的学问，提升科学素养。 3.建设虚拟仿真试验 试验仪器运用率高、易损坏、存放环境要求高、部分试验仪器昂贵等都是制约试验室管理和发展的因素，但仿真试验可以较好地解决这些问题。仿真试验通过软件程序能将试验目的、原理、器材、内容、数据处理等有机融为一体，能进行不宜在一般试验室操作的试验，能精确、直观地呈现出像场的分布、液体扩散等抽象的物理过程。对于仿真软件，学生既可以在自己的计算机上运行，也可以将其放在试验中心网站上在线操作。仿真试验不但削减了试验仪器被大量运用的损耗，降低了试验运行成本，还节约了学生到试验室进行预习试验的时间，提高了学生的学习效率。 信息技术与高校物理试验整

9、合的分类及方式 1.试验原理的形象直观展示 利用信息技术可以模拟抽象的原理，使之形象化、直观化，有利于学生理解。例如，针对示波管原理的介绍，可以用计算机模拟电子聚焦、偏转、扫描、发光的整个过程，再协助显示一些磁场分布状况，把整个物理过程呈现在学生面前，能带给学生直观的相识，很好地帮助他们理解试验原理。 2.慢放瞬间的物理过程 对于一些瞬间发生的物理现象，我们无法视察到其发生的过程，只能测量其发生后的物理量。例如，电介质的极化过程。介质加上电场后，电偶极子的旋转拉伸过程时间极短，所以这个过程是无法观测的。而仿真试验通过动画的形式能模拟这个物理现象瞬间的发生过程，在学生的头脑中呈现出清楚的物理图像

10、。 3.展示试验仪器的细微环节 有些物理试验仪器的刻度细小而不易视察，这给老师讲解带来了肯定的难度。而通过运用多媒体课件在大屏幕上投影放大，能展示细微环节，收到较好的教学效果。例如，在分光计的试验中，关于刻度盘上刻度细小且类似游标卡尺的读数方式，只有在让学生近距离视察时，讲解才能起到效果，但仪器只能同时给两三位学生视察，这就增加了讲解的难度。而运用多媒体课件模拟读数盘的测量过程，能将仪器尺寸和刻度线充分放大，这样就特别便利老师讲解和学生学习。 4.模拟试验现象，创设试验情境 有一些物理试验具有平安隐患，不宜让学生实际操作，如涉及放射性物质的试验；有一些试验不易干脆视察到物理过程，如气体分子的运

11、动；有一些试验的物理机制及原理不易干脆视察，如光子纠缠；有一些试验仪器结构困难，不宜干脆打开讲解原理，如真空泵、真空室；等等。用现代信息技术来协助物理试验，能创设试验情境，模拟物理过程，使微观物理可视化，抽象原理形象化，再与实体试验仪器结合分析物理过程，能帮助学生理解和接受，并加深理解物理规律。 5.重现经典试验 由于物理是试验科学，所以让学生了解一些物理学发展史上的闻名试验，对激发他们的学习爱好具有重要意义。但由于条件限制，有些试验很难重复实现，而通过计算机模拟经典试验，既能突破条件限制，又能让其发挥应有的作用。例如，库伦测量点电荷作用力的扭秤试验、卢瑟福发觉原子核结构的粒子散射试验等，能避

12、开教学枯燥，活跃课堂气氛。 整合过程中应留意的事项 1.不行夸大现代信息技术的作用 须要留意的是，虽然信息技术与物理试验整合能够提高教学效率，但信息技术不能代替传统试验，只能起到协助的作用。因为传统试验在培育学生的动手实力、科学思维实力等方面有着不行取代的重要地位，假如一味夸大現代信息技术的优势，教学效果将会适得其反。只有将现代信息技术与物理试验有机整合，融为一体，才能使其发挥作用。 2.不行简洁地把课件媒体化 课件不能是试验教材的简洁翻版，而是要充分探讨学生的特点，使其不仅能用于协助教学，还能起到拓宽学生学问面和提高实力的作用。课件的制作要精良，可以利用现代信息技术的优势，在课件中融入声、光

13、、动画等方式，通过各种软件平台进行制作，这样能把试验内容形象、直观地呈现给学生，使他们感爱好且易于接受。 3.与时俱进，擅长应用新的技术 时代在发展，科技在进步，我们的生活也随之发生变更。作为高校老师更应当与时俱进，擅长利用新技术，照实验教学的MOOC开展等。所以试验课老师要刚好更新自己的学问储备，更新思想观念，让科技发展更好地为教学服务。 结束语 其实，传统物理试验课程和现代信息技术的有机整合并无固定模式。只要试验课老师不断学习新的学问，提高自身素养，敢于并擅长利用新的科学技术，刚好变更教学方式，主动探究两者整合的模式，就能发挥信息技术的优势，弥补传统物理试验教学的劣势，提高教学效率。 第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页