物理教学论文|运用微机模拟物理演示实验的体会

物理教学论文|运用微机模拟物理演示实验的体会

   传统的物理实验教学存在的局限性

    学生对有演示实验的物理课很感兴趣，课堂上思维活跃，教学效果好。但由于多种原因，演示实验受到影响，效果不明显；一些物理规律受到传统实验器材的限缺点，不能作定量研究；甚至一些物理定律只是一种理想模型，在正常条件下不能实现。这些现象的存在，一定程序上造成物理教学中的“填鸭式”教育，影响着物理教学的质量。

    微机在中学物理教学中的应用

    随着科学技术的发展，微机进入中学的大门，在物理教学中微机的主要作用就是模拟物理演示实验。

    微机模拟演示实验比传统的演示实验具有更强的直观性。演示实验要求学生能够比较容易地观察到实验的具体步骤及结果，而微机的显示屏恰能满足这一要求。微机的显示屏由于它的明亮程序高，从心理学的角度来看，还能刺激学生的视觉，提高学生的兴趣。特别是微机能够同时对两处动态的实验现象进行观察，从而使其直观性更强。如在讲授机械振动形成机械波时，用传统的方法观察了质点的振动，就无法观察到波的传播，又无法观察到质点的振动，而用微机模拟这一实验时，可以很清楚地同时观察到这两种运动，比较容易得出质点振动和波的传播的关系。

    微机的直观性还体现在它能对不同的物理现象进行类比。如运动学中的自由落体运动、平抛运动和斜抛运动，用微机模拟实验时可把它们投入同一坐标轴上研究，比较容易找到它们的共性和个性。

    微机的直观性还体现在它模拟状态，使得一些推理性的结论直观化，如牛顿第一定律是在一定实验基础上理想化推理得出的，在现实生活中无摩擦现象是不存在的，因而无法表示这种状态，但在微机中可模拟实现。微机模拟演示实验比传统的演示实验具有更大的录活性。传统的演示实验是用实物进行的，形象性较强，从表面现象来看，微机的模拟实验不需要这些装置，但这些装置实际上可由微机在显示屏上绘制出来，从视觉上来讲，形象性同样存在，而且其灵活性更大，需要观察的部位可以通过预先编制的程序来观察角度，增强视觉感。如用微机模拟a粒了散射实验，实验装轩按教材的要求在微机的显示屏上绘出，并用亮点表示a粒子的运动轨迹，而两种原子核相遇的情况可只对一个金箔的原了核进行放大说明，比较容易得出原子的核式结构。

    微机能模拟演示实验，更因为它具有传统的实验所不及的准确性。传统的实验受器材的限制、环境因素的影响和实验误差的影响，这些都是由于实物实验造成的，而用微机模拟实验时，由于是事先将规律输入机器的，不会受上列因素的影响，因而准确程序高，且数据可随时由微机输出，更容易找出规律。

    微机模拟演示实验，还因为它有传统的演示实验所不具备的多能性。普通物理包括力学、热学、电磁学、光学、原子和原子核物理五大类，演示实验大小有几十个，用传统的实验需要大量的仪器而用微杨模拟实验时，只要一台微机，自编不同的软件即可，实现一机多能。

    运用微机模拟物理演示实验的原则

    用微机模拟物理演示只是对演示实验不足的补充，而不是用之来替代。如果演示实验全部被模拟实验取代的话，必然会造成物理这门学笠的神秘感。这样，反而微机模拟物理演示实验时必须遵循下列原则。

    1、以定性的实验为基础，再以模拟实验作定量研究或各种规律进行类比。如运动学中的斜抛运动，教材只是以喷水嘴实验作定性讨论就直接给出结论，学生还有一些疑虑，在此基础上，再以模拟实验作定量研究，容易找出规律。

    2、验证规律，用于那些传统器材不能实现的实验。如牛顿第一定律、原子的核式结构、气体压强的形成、重核的裂变等。

    3、运用于那些因暂时受环境影响而无法进行的实验。如静电实验受天气的影响较大，天气潮湿时荷不易集存，遇到这种情况可用微机模拟。

    4、运用于那些因器材缺少而不能开设的实验。由于教育经费有限，绝大部分学校实验器材不全，如缺少什么实验，也可用微机模拟实验来临时代替。

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