幾何畫(huà)板在物理教學(xué)中如何應(yīng)用
“幾何畫(huà)板”（The Geometer′s Sketchpad）作為主要用于中學(xué)平面幾何教學(xué)的工具軟件，其獨(dú)特的“動(dòng)態(tài)幾何”功能把傳統(tǒng)的幾何教學(xué)帶入了一個(gè)嶄新的境界。但從物理學(xué)的角度來(lái)看很多的物理規(guī)律都有其數(shù)學(xué)模型，在這里就可利用《幾何畫(huà)板》來(lái)模擬物理實(shí)驗(yàn)。可以說(shuō)該軟件亦是中學(xué)物理教學(xué)的“模擬實(shí)驗(yàn)室”。它既能為物理教師備課，講課提供方便，也能為學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)提供支持，是一個(gè)提高中學(xué)物理教學(xué)效率和物理教學(xué)質(zhì)量的有力工具。
“幾何畫(huà)板”是營(yíng)造物理實(shí)驗(yàn)良好情景的輔助工具
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：“知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情景即社會(huì)背景下，借助其他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，利用心要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)意義建構(gòu)的方式獲得者的�！倍扒榫啊�、“協(xié)作”、“會(huì)話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境的四大要素。在學(xué)習(xí)的方法上，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論“提倡在教師指導(dǎo)下的，以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)”。如何營(yíng)造一個(gè)合適優(yōu)良的物理學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在其中主動(dòng)地學(xué)習(xí)物理知識(shí)、探索物理規(guī)律是物理教學(xué)成敗的關(guān)鍵。眾所周知：觀察和實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的兩個(gè)基本研究方法，也是物理教學(xué)的.重要教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是創(chuàng)設(shè)情景的手段又是學(xué)習(xí)的工具和材料。用演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境引入新課題，研究物理規(guī)律；但受條件所限，演示實(shí)驗(yàn)往往以點(diǎn)代面，以特殊代替一般，學(xué)生仍是不情愿的被動(dòng)接受；因而使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)所營(yíng)造的學(xué)習(xí)環(huán)境大打折扣。而“幾何畫(huà)板”的“動(dòng)態(tài)幾何”功能可以較好地克服這些不足。
“幾何畫(huà)板”可以實(shí)現(xiàn)一般演示或?qū)嶒?yàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的效果。
○1 展示課堂實(shí)驗(yàn)無(wú)法演示的宏觀、微觀的、極快的、極慢的物理過(guò)程。如：宇宙中天體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及規(guī)律，反映分子運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)散過(guò)程及布朗運(yùn)動(dòng)，波的疊加，光的干涉與衍射，原子結(jié)構(gòu)的組成，核反 應(yīng)過(guò)程等等。在以上幾個(gè)方面，常規(guī)教學(xué)由于受時(shí)間、空間以及實(shí)驗(yàn)條件的限制難以向?qū)W生提供一個(gè)直觀的實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)得不到感性認(rèn)識(shí)，理解不深。但借助于計(jì)算機(jī)可突破時(shí)間以及空間的束縛，進(jìn)行逼真的模擬，靈活地放大或縮小物理場(chǎng)景，將這些物理過(guò)程展現(xiàn)于學(xué)生眼前，使學(xué)生認(rèn)識(shí)加強(qiáng)，理解透徹。
○2 完成對(duì)可以實(shí)驗(yàn)演示但無(wú)法揭示其本質(zhì)規(guī)律的物理過(guò)程的剖析。如電學(xué)中電流的形成及其流動(dòng)路徑的展示，帶電粒子在電場(chǎng)磁場(chǎng)中加速、偏轉(zhuǎn)、回旋時(shí)所受力的動(dòng)態(tài)分析，剛體碰撞過(guò)程中微小形變的分析，電磁振蕩中電流方向改變、電場(chǎng)有和磁場(chǎng)能的轉(zhuǎn)化。
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