于 斌
(北京市第十三中學(xué)分校 北京 100009)
2010年7月29日,國(guó)務(wù)院正式頒布《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020)》,指明國(guó)家未來教育的發(fā)展方向是“促進(jìn)教育公平,提高教育質(zhì)量”.加快教育信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),超前部署教育信息網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)教育內(nèi)容,教學(xué)手段和方法現(xiàn)代化,充分利用優(yōu)質(zhì)資源和先進(jìn)技術(shù),創(chuàng)新運(yùn)行機(jī)制和管理模式,整合現(xiàn)有資源,建構(gòu)先進(jìn)、高效、實(shí)用的數(shù)字化教育基礎(chǔ)設(shè)施,強(qiáng)化信息技術(shù)的應(yīng)用,提高教師應(yīng)用信息技術(shù)水平,更新教學(xué)觀念,改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)效果,鼓勵(lì)學(xué)生利用信息手段主動(dòng)學(xué)習(xí),自主學(xué)習(xí),增強(qiáng)運(yùn)用信息技術(shù)分析解決問題的能力.
壓感系列數(shù)字化交互式電子白板顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,將教學(xué)內(nèi)容通過文字、圖像、音頻、視頻、動(dòng)畫等以動(dòng)態(tài)形式展現(xiàn)出來,并結(jié)合多媒體設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)資源等形成多維度、多情境、多形式的互動(dòng)課堂空間,有效實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng),其強(qiáng)大的遠(yuǎn)程互動(dòng)功能充分利用了校園網(wǎng)絡(luò)資源,突破了教室邊界,使教學(xué)優(yōu)質(zhì)資源達(dá)到充分共享,最大限度地發(fā)揮學(xué)生的積極性和主動(dòng)性.
(1)教師可以對(duì)整個(gè)教學(xué)過程有更靈活的控制,有助于教師發(fā)揮導(dǎo)學(xué)和助學(xué)的作用.
(2)有利于學(xué)生充分發(fā)揮學(xué)習(xí)主體的作用,實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng),拓展師生互動(dòng).
(3)可以精準(zhǔn)地從海量資源體系中直接鎖定需要的課程資源,縮短備課時(shí)間.
(4)可以對(duì)動(dòng)態(tài)的視頻隨時(shí)定格分析,化動(dòng)態(tài)為靜態(tài),有助于理解物理現(xiàn)象的本質(zhì).
平拋運(yùn)動(dòng)是高中物理一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容,是自由落體運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)的綜合.傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)此問題的研究具有很大的局限性,而且精準(zhǔn)度低,得到的結(jié)論有限,難以對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行全方位的研究.本文將利用電子白板對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行全方位的創(chuàng)新,得到全面而準(zhǔn)確的結(jié)論.
圖1 實(shí)驗(yàn)裝置
在實(shí)驗(yàn)室先把實(shí)驗(yàn)儀器組裝好,調(diào)節(jié)導(dǎo)軌的水平部分,保證小球從導(dǎo)軌下落后拋出的方向?yàn)樗?,如圖1所示.在水平與豎直方向貼好刻度,當(dāng)小球從高處釋放時(shí)開始錄像并保存.
將實(shí)驗(yàn)視頻鏈接,選擇“視頻文件—打開方式— 瀏覽 —Programfiles—TRACEPlayer.exe”,選擇嵌入式播放.在播放過程中,白板兩側(cè)的任意筆鍵為暫停鍵,鼠標(biāo)鍵為開始鍵.所以,可以利用此功能對(duì)視頻進(jìn)行任意的暫停與播放,其每次暫停的瞬間將以圖片的形式保存,即截圖.當(dāng)小球即將拋出時(shí),截圖一次,之后繼續(xù)播放,每隔相同的時(shí)間截圖一次,直至平拋運(yùn)動(dòng)結(jié)束.最后把所截的圖片按照先后順序疊加組合,可以制作成一個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃視頻,把每個(gè)截圖時(shí)刻小球的位置放在一張圖片上,就做成了平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片,如圖2所示.
圖2 平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片
(1)定性分析
在水平方向建立x軸,豎直方向建立y軸,如圖3所示.
圖3 平拋運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)
從圖中可以看到,小球在水平方向相等時(shí)間間隔的水平位移相等,可以說明在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),即x=v0t.
在豎直方向上,相等時(shí)間間隔的位移之比為1∶3∶5∶7∶…,所以在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),即.這樣,采用數(shù)字化的方法驗(yàn)證了平拋運(yùn)動(dòng)是由勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)合成的,對(duì)于實(shí)驗(yàn)的觀察不僅形象性,而且準(zhǔn)確性大大提高.
(2)定量分析
為了進(jìn)一步對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行探究,從而得出重力加速度的值,把運(yùn)動(dòng)的視頻導(dǎo)入視頻分析功能,對(duì)運(yùn)動(dòng)曲線進(jìn)行模擬分析,如圖4所示.
圖4 平拋運(yùn)動(dòng)模擬分析
把圖片上的長(zhǎng)度按照與實(shí)際長(zhǎng)度的比例進(jìn)行放大,模擬得到曲線方程為
根據(jù)截圖頻率f=10 Hz,一個(gè)周期內(nèi)的水平位移可求得初速度
按照理論推導(dǎo)
所以
通過模擬與計(jì)算,可以把重力加速度計(jì)算出來.
利用現(xiàn)代化的科技手段,只需要對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行錄制,然后通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)模擬與處理,就可以得到與理論符合得很好的結(jié)論,且準(zhǔn)確性較高,簡(jiǎn)潔快速.不僅大大減少了時(shí)間,還可以極大地提高教師的專業(yè)素質(zhì)與學(xué)生的探究思維能力,對(duì)于新課改有著極其重要的作用.
1 周香.?dāng)?shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)的改進(jìn).中國(guó)教育信息化·基礎(chǔ)教育,2008(06)
2 崔秀梅.初中物理新課程教學(xué)法.北京:首都師范大學(xué)出版社,2004