信息技术与物理教学整合案例

（一）案例说明

《单摆》是司南版物理选修3-4册中的一节，该节的主要内容包括单摆、单摆做简谐运动的条件、单摆的周期、单摆测重力加速度等内容。福建省长乐华侨中学欧阳学钢老师对这堂课进行了两种教学设计，即先按传统方法设计，然后又做了信息化的教学设计。本案例节选时有所修改。

（二）教学活动

1.传统教学设计

（1）第一节课：教师给出单摆的定义、展示几种摆让学生观察哪一种摆可以叫单摆，其他摆为什么不能称为单摆。

（2）明确单摆的回复力来源。回复力是重力的分力还是拉力与重力的合力？弄清重力的分力与“拉力和重力合力”的区别。

（3）推导出单摆在摆角θ<5°时回复力满足，所以单摆在摆角很小时做简谐运动。

（4）引出什么是单摆的周期、周期用什么仪器测量、从什么位置开始计时更合理等问题让学生思考。老师板图介绍秒表的使用。接下来让学生猜测影响单摆周期的因素，引导学生应用控制变量法分别研究：周期与摆球质量、周期与摆角、周期与摆长等因素的关系，然后让学生分组实验进行验证。

（5）第二节课：学生汇报实验结果，定性归纳出单摆周期跟摆球质量、摆角大小无关，摆长越长、周期越大的结论。然后教师给出周期公式T=。最后就是做相关习题。

（6）教师进一步介绍单摆的应用——利用单摆测量当地的重力加速度g。

原理：由推出。接着教师介绍l与T的意义，以及如何使用游标卡尺来测摆球直径、如何用秒表测周期T等问题。

（7）第三节课：学生分组完成“单摆测重力加速度g”的实验，并完成实验报告。

2.整合后的教学设计

严格地来讲，这部分不是一个完整的整合案例，而是只把关键的整合环节抽取出来，供读者参考。

续表

（三）案例点评

本案例最大的亮点在于，在研究单摆的周期与摆长的关系时引入了Excel软件。对于周期和摆长的关系，我们通常的做法是，通过实验测得数据，得出摆长越长、周期越大的定性结论，然后由教师从理论上推出单摆的周期公式。整个过程显然缺乏严谨的推理，对于像物理这样以实验为基础的自然科学来说，这样的教学显得苍白无力、缺乏说服力。本案例在处理周期与摆长的数据时，利用Excel强大的数据处理与图像分析功能，学生很容易看出周期与摆长存在二次方关系，教师在此基础上引导学生去验证，很容易便可证明T与成正比，此过程科学、严谨、水到渠成，既能节省大量时间，又能培养学生的科学素养。从课程整合策略来看，该过程采用的是探究学习策略。其实，在物理教学中能够利用Excel实施探究的内容还有很多，如：验证牛顿第二定律中的加速度与合外力的关系、加速度与质量关系的研究；光的折射中研究折射角与入射角之间的定量关系等。

当然本案例中，在介绍秒表和游标卡尺的使用时，引入了Flash软件，不仅激发学生的好奇心和求知欲，而且直观、通俗易懂、可节省大量时间，这种做法也是值得提倡的。此过程采用的是直观演示策略、模拟训练的整合策略。

将传统教学与整合教学进行比较，我们可以欣喜地看到信息技术的参与不仅使物理教学过程科学、合理，又能培养学生严谨的思维，提升学生科学素养，还能节省大量的时间，大大提高课堂教学的效率。信息技术与物理教学有机整合一定前途光明，大有可为。