刍议利用几何画板提高物理课堂有效性

解时如果采用在黑板上直接作图的方法，往往费时又不容易画好，即使画好了也缺乏动感，容易造成学生对动态圆这类问题的掌握不到位。运用几何画板课件辅助讲解（如图7），可以先演示出射方向变化时轨迹的变化，再显示轨迹，直观反映全程，也可以对轨迹进行追踪，清晰描绘出整个区域（如图8）。这样的教学，既省时省力，又利于学生理解、掌握。

图8 几何画板描绘的整个区域

（四）运用动画制作功能，演示物理过程

物理问题的顺利解决，首先就是要明确过程。只要物理过程清晰、明了了，问题的解决就水到渠成。因此，教师在讲解物理问题时，都很注重过程的分析，不惜费时费力。能够用实验演示的过程就进行实验，不能用实验或实验效果不理想的过程，可以运用几何画板制作动画进行演示。几何画板的动画功能可以控制几何图形运动，也可以控制参数变化。

例如，对于波的干涉，在分析其原理时，虽然可以进行水波干涉实验，但效果并不理想，水面连续变化，不能很好地拿来进行原理分析。如果在实验之后，再运用几何画板课件辅助（如图9），可以随意控制过程并进行定格分析，还可以改变波长、振幅等物理量，进行全面检验。学生将过程看的真真切切，对原理的掌握到位。

图9 几何画板制作的波的干涉

（五）运用参数计算功能，辅助数据计算

几何画板具有方便、迅速的参数计算功能，其本身向我们提供了一个高级计算器。在物理课堂教学中，对于重复的一些计算或是主要不是考查计算能力的问题，可以运用几何画板辅助，提高教学效率。

例如，在《光的反射和折射》一节的教学中，如果想通过探究得到光的折射定律中折射角与入射角的关系需要进行大量的计算，耗费时间。即使组织学生用计算器分组计算，也使课堂变的凌乱、结果不能有效的呈现。教师可以利用几何画板制作的课件（如图10），先演示光由空气射入玻璃时的情况，再提供由资料收集得到的光由空气射入玻璃时的折射角与入射角的相关数据，让学生进行一些思考、尝试，通过观察，猜想折射角与入射角可能的关系，然后借助课件进行计算，再由教师引导，最终自己概括出规律。过程中，学生积极参与，既体会了科学家探索真

图10 几何画板制作的光的折射课件 理的漫长与艰险，又不至于花费太多的时间，达成了探究教学的目标。

（六）运用度量测算功能，处理实验数据

高中物理有很多定量测量的实验，在获得实验数据后，进行实验数据的处理，以总结出准确的

规律或结论是至观重要的一步。教材中也向我们介绍了借助常用的数表软件（如Excel），可以迅速、准确的进行数据处理，根据数据作出图象，甚至写出图象所代表的公式等。而利用几何画板强大函

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数处理功能和度量测算功能，加之灵活的人机交互，在数据处理方面同样可以收到良好的效果。

例如，在测定电源的电动势和内阻的实验中，在获得实验数据后，利用几何画板先运用“数据”菜单中的“新建参数”和“制表”输入数据，再选中表格，运用“绘图”菜单中的“绘制表中数据”，即能在坐标中绘制好各数据点，再运用“直线直尺工具”绘制一条拟合直线，再改变坐标轴标签，选中直线，运用“度量”菜单中的“方程”即可得到U与I的函数关系式（如图11）。全过程通过人机交互的方式，在计算机中描点作图，方便、快捷地得到函数关系式，由此准确地得到电动势和内阻的数值，既圆满地完成了实验，又培养了学生的能力，同时提高了学生的信息素养。

图11 几何画板绘制的函数图像

（七）综合运用各种功能，模拟高难实验

高中物理有一些无法进行的实验（如α粒子散射实验），也有一些不易成功的实验（如光电效应实验），还有一些效果不佳或无法全面反映现象规律的实验（如波的叠加），它们往往受到诸多实验条件的限制。综合运用几何画板的各种功能，可以模拟各类高难实验，作为实验教学的辅助手段，可以起到不错的效果。

例如，双缝干涉实验，在课堂上演示以后，如果想改变实验条件，观察现象变化就不易操作或现象不明显。不妨在真实实验后，再演示几何画板课件（如图12），让学生观察在改变入射光、双缝间距、缝屏间距时条纹的相应变化。通过这样的辅助，学生对该实验的理解更加全面，对实验现象的认识由平面变得立体。

图12 几何画板制作的双缝干涉实验课件

利用几何画板提高物理课堂有效性的关键是把物理问题转化为数学问题，进而转化为数学模型。几何画板正是通过蕴涵的数学方法向我们展现出真实的、科学的物理。以上只是笔者对利用几何画板辅助物理课堂教学进行的一些思考，提出的一些想法，以及进行的一些尝试，以期引起更多物理教师对几何画板的关注，更好的发挥几何画板在物理课堂中的作用、促进几何画板在物理课堂中的有效应用。 参考文献：

[1] 教育部.普通高中物理课程标准[M].北京：人民教育出版社,2003 [2] 朱锭雄.物理教育展望[M].上海：华东师范大学出版社, 2002

[3] 章航海.如何运用几何画板研究物理问题[J].中小学信息技术教育,2010.4 [4] “几何画板”在物理教学中的应用[EB] 作者简介：

钱丽娟：中学一级教师,本科，研究方向为物理教学。 沈惠锋：中学一级教师,本科，研究方向为物理教学。

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