陈婷
在物理学科中，涌现在科研最前沿的往往首先是物理实验的成果，因此，物理实验既是物理学科的基础，又起到引领学科发展的作用。在高中课程中，由于物理学科的自身特点和课程理念，实验教学在培养学生科学素质方面发挥了巨大的作用。实验作为重要科学方法，可重复、再现、再创物理过程，具有发现规律和检验假说的功能。从课程的角度来看，物理实验能有效的激发学生学习物理的兴趣和求知欲望，能为学生创设生动的物理学习情景。物理教学中，实验主要有两方面的作用：第一，通过对实验原理的逻辑思考，为物理定律构建实物对应的场景，掌握物理定律的来龙去脉，理解物理定律的适用条件，促进思维发展；第二，在实验中锻炼学生的实践能力和数据处理能力，对物理的力学元件、电学元件、光学元件等的功能更加熟悉。
物理高考虽然只能以笔试的方式考查考生的实验能力，但高考中的实验题是以创新、开放为主，问题的提出地体现了"源于课本,而又不拘泥于课本"的思想。考纲的14个实验和涉及课标的多个演示实验，都属于高考实验考查的要求。比如2016年物理全国卷的实验题，分别为考纲中的两道实验题。而其中的电学实验，考察了电阻箱的等效替代原理，需要学生根据题意自主连接实验电路，并非课本上已有的实验方案。因此实验的创新性和拓展性，是实验课深层次的要求。对于实验的新授课，学生都会走进实验室，按照要求完成实验，锻炼实验操作能力。而实验的复习课，需要提高教学效率，在固定的时间内整理、回顾多套实验方案，所以复习课往往在教室进行，学生通过书面试题来回顾实验，检查对实验原理的掌握。传统的复习课知识点密集，但直观性欠缺。我们发现，通过对电子白板素材库和智能软件的使用，在课堂上可以搭建一个简单的图象模拟平台，直观的再现实验过程，并且学生可以随时参与到实验仪器的搭建过程，对照实景复习实验操作。电子白板的模拟实验既提高了课堂效率，又避免了实验题纸上谈兵的尴尬，使学生的复习完成了概念和方法的回顾。模拟实验也方便引入新的实验器材，对实验原题的适当地拓展,完成知识和方法的固化。下面，我以实验复习课《探究功与速度变化关系》的实施为例，讨论一下电子白板的交互使用。
在《探究功与速度变化关系》中，实验目的是：第一，理解实验中的探究性思路，自主设计做功与速度关系的实验；第二，利用打点计时器或者传感器计算物体运动的速度；第三，运动物理图象探究功与物体速度变化的关系。因此，设计的复习课流程包括三个部分：实验方案回顾、实验数据处理和拓展练习讲解。电子白板在第一、第二个环节中发挥了巨大的作用。
复习课的第一个环节，在明确了实验目的之后，我提出了三类实验要求，希望学生根据要求挑选实验器材，分别完成三个实验方案。三种实验要求分别是：利用水平恒力牵引法做功探究做功与速度的关系；利用橡皮筋做功探究做功与速度的关系；利用自由落体探究做功与速度的关系。水平牵引力的方案是考纲中的实验方案，学生在实验室动手完成过，最为熟悉。橡皮筋方案是课本上的演示实验，学生了解过理论，而利用自由落体运动是进阶题目，学生需要回顾自由落体运动，根据原理设计实验细节和方案。我利用电子白板的素材库，把实验器材的图像放入其中，如图1所示。学生们根据所给的器材，可以在电子白板上的文件栏随意挑选、拖拽、变换方向，将器材“组装”起来。同学们以小组为单位，依次讨论实验方案并准备展示。第一小组展示了利用水平恒力的实验方案，在素材库选择了合适的实验器
材，并完成了组装，组装方案如图2所示。讲解实验步骤的过程中，他们在白板动态栏，将 图1：实验器材图像库 图2：水平牵引力方
小车靠近打点计时器，熟练的“取下”了钩码，动态的将桌面倾斜了一个角度，演示了平衡摩擦力这一关键步骤。他们还利用电子白板的智能画笔，对倾斜后的小车进行了受力分析，如图3所示。平衡摩擦力之后，他们再“挂上”钩码，将小车位置重置，模拟接通电源，释放小车，打下纸带。第一组的实验方案展示完整、详细，在电子白板上模拟了实验过程，说明了实验要点，赢得了班级同学的掌声。第二组同学在展示橡皮筋的方案时遇到了困难，他们组装了打点计时器、连接纸带的小车和橡皮弹射装置。但在他们没能解释如何改变做功。我鼓励了他们，并且点评时利用电子白板的影音库，播放了这个实验方案的视频录像。小车在橡皮筋的作用下弹出，沿桌面滑行，当我们用2条、3条……同样的橡皮筋进行第2次、第3次……实验，橡皮筋对小车做的功就是第一次的2倍、3倍……。同学们在看到通过改变橡皮筋的条数来改变对小车做功的大小时恍然大悟，表示在实验器材中漏选了多条相同的橡皮筋。我乘机也强调了这个实验方案的重要步骤：橡皮筋做功的具体值无法确定，但是固定小车被拉伸的位置后，做功的值正比于橡皮筋的条数。第三组同学展示的实验方案是利用自由落体运动探究功与速度的关系，他们选择了重锤、夹子和竖直放置的打点计时器组成了实验系统。在展示中，其余同学指出，重锤的释放位置要更加靠近打点计时器，他们调整了位置，展示方案如图4所示。由于同学们较熟悉重锤的自由落体运动，所以对重力做功和小车速度的测量方法都讲解的很清楚。
图:3：平衡摩擦力后的受力分析 图4：自由落体运动探究功和速度的关系
复习课的第二个环节是数据的处理，集中在对纸带上各点的测量和数据计算。第一、第三个实验方案的纸带的实验处理方式相同，第二个实验需要5个纸带的数据对比。我以第二个实验方案为例，把实验完成的纸带展示出来，并标注了位移测量的结果，让同学们思考速度和功的计算公式，并回忆描点作题图的过程。同学们选取了打点均匀的一段来测量速度。为了提高课堂效率，我在电子白板中打开了excel软件，根据同学的回答的公式即时处了理实验数据，计算了速度和速度平方的值，,并做出了W-v和W-v2这两个图象，添加了数据趋势线进行比较，如图5所示。通过对数据图象的直接观察，同学们认可了实验结论：在误差允许的范围内，合力做功与物体速度的平方成正比。在复习课上，数据处理的重点会放在计算公式和对图象反映的物理规律上。图象直接映射出几个物理量之间的关系，因此快速作图可以呈现出做功与速度的非线性关系，以及与速度平方的正比例关系。通过软件画图和电子白板的展示，学生既参与了计算过程，又能高效的研究不同物理量的关系，得到简明的规律。复习课的第三个部分是拓展练习训练，我选取了两个高考题进行改编，一道侧重于实验操作和实验数据的具体计算，另一道是创新方案，利用DIS光电门实验系统和气垫导轨测量速度和做功。学生在先在案单上完成了练习，然后在电子白板上导入案单，直接展讲展写。这时，电子白板就变身为普通黑板，但字迹更清楚，作图更规范。
系
图5：速度与做功关系的图示
经过教学实践，我们发现电子白板可以集成多种软件，能用多种笔进行标注书写，提供多种学科工具，因此在讲义导出、展示图片、规范画图，播放视频等方面都有优势。当然电子白板的使用，也要求教师用更多的时间准备素材，所以在需要直观建构物理场景的课上使用它，是遵循原则的使用，是有的放矢。在实验复习课上，电子白板的使用可以简明、动态的展示物理实验，加快了课堂节奏，节约了课程时间，使教学更加便捷。最重要的是，能够让不同层次的学生都有参与课堂、自我表现的机会，从中体会到成功的喜悦。纸面上的复习课只会让学生停留在“背实验”的阶段，导致学生数理结合能力不强、对运用图象分析实验的方法和步骤缺乏认识。动静结合、让学生感知知识生成过程的课堂，才是我们想要的高效课堂。
