颜福莉 周斌
重庆市大学城第一中学校 400000
摘要：物理教学中涉及的物理现象往往是一个动态变化的过程,运用《几何画板》进行动画制作可以降低学生的思维难度,化抽象为形象。本文主要对几何画板在高中物理教学中的应用进行探索研究。仅供参考。
关键词：物理教学；几何画板；思维难度；教学应用
引言
《几何画板》作为一款数学教学软件,它可以根据用户需要创建点、线、面、函数等基本元素进行几何关系的定量计算,包括测量长度、角度、弧度等,分析矢量的平移、旋转、迭代等,进行函数作图分析以及运动过程轨迹追踪和相关的动画展示,它是数学、物理教学强有力的工具。其中矢量运算、轨迹追踪等是我们物理教师运用《几何画板》的关键,动画展示是我们最终将复杂物理问题进行形象转化的枢纽。在这个过程中教师既要明确物理情景,又要提炼出数学关系,还要熟悉各种几何关系的构建方式。
一、应用几何画板的体会
“力的合成”中通过设置代表某一分力的线段端点的动画， 使其沿选定的轨迹运动，继而使合力发生变化。这一课件可以 动态的演示合力随分力的变化过程，使学生可以看到任一时刻 合力与分力的关系。“行星运动”中主要运用了几何画板的动 态功能，利用椭圆的形成过程绘制各行星的运动轨迹，使运动 一目了然。“几何画板”学习容易，操作简单，自学就可以掌握其基本 用法。因其具有强大的图形图像功能、突出的动画功能等，使 得课件制作花时少，课件存储容量小，易于携带，方便交互，已 成为制作中学物理教学课件的主要创作平台。 “几何画板”变革了教学方法。它使物理教学由传统的教 师凭嘴说、凭手写的教学模式转变为现代化的多媒体教学方 式，有利于学生掌握知识，使其获得成功体验，拉进师生间的距 离。它作为学生探究的工具，有效的培养学生的创新精神和实 践能力，使学生也可以自己制作课件。
同时，它能加大课堂教 学的密度，提高学生信息吸收率。 “几何画板”变革学习方式。它做出的图形图像都是动态 的，在动态的过程中又保持不变的几何关系，为学习过程中提 出、分析和解决问题提供了很好的条件，从而更好地培养学生 的能力。它动态反映过程，可以方便地解决难点问题。它交 互性强，能够让学生更多的参与，提高学习的积极性和主动性。 它有利于知识的延展，并通过对真实情境的再现和模拟，培养 学生的探索和创造能力。它具有教学过程可重复性，便于复习。 “几何画板”提高了教学效率。它不但为教师教学提供了 极大帮助，同时也为学生提供了一个自由的开阔的，十分理想 的环境。它可以实现资源共享，促进教师在网络上的交流和 沟通。它可以让学生以研究者和探索者的身份主动参与到学 习之中。它可以扩大教学信息量，节省教学时间。 几何画板能够将物理知识和数学知识紧密结合起来设计 物理课件，在保持几何关系不变的前提下呈现动态的物理过 程。但它只能解决具有几何关系的一些物理问题，还需要开发 新的功能。
二、几何画板在高中物理实验教学中的实践应用
1、借助几何画板实验流程，降低学习难度。
在学习“摩擦力”方面的内容时，对于刚开始接触力学的同学而言，受力分析是一个难点问题，而通过演示实验的开展可帮助学生理解力学规律。但在实践过程中，一旦遇到难题，学生很容易手足无措。学生通常会认为沿水平方向拉动，只要克服最大静摩擦力即可，但该想法通常过于简单。此时教师便可打开几何画板，按照相应条件设定摩擦系数和物体重力，再使用鼠标改变拉力方向和大小，此时学生便可发现一定的力学规律，借助几何画板上的试验流程，可帮助学生理清思路，减轻理解难度。
2、前后结合，课上播放。
在高中物理实验教学中，几何画板还具有记录功能。教师可在课前结合课本实际内容录制实验模拟过程，课上通过几何画板中的操作记录工具为学生播放。例如，曲线运动轨迹分析是高中物理教学中一个重点的知识和内容，而运动的分解与合成更是考试中经常出现的内容。在此过程中教师可使用几何画板画出曲线和直线运动，并借助轨迹追踪，对点的运动轨迹进行显示。教师可将上述内容提前录制好，在课上为学生播放，从而达到一目了然的目的，加深学生的学习体验，并降低其理解难度。如此，教学效果事半功倍。
3、动静结合，简化教学难点。
在高中物理学科中，很多实验知识都具有概括性和抽象性，这增加了学生的记忆和理解难度，而学生又往往对形象生动、具体的事物感兴趣，故一旦遇到抽象内容便会产生逃避心理。为解 决上述问题，教师可将几何画板应用在物理实验教学中，解决学生这一心理矛盾。通过多媒体屏幕将定格分析和动态演示进行有效结合，从而将复杂、抽象的知识变得直观化、生动化。
例如，在学习“机械波”一课内容时，部分知识相对抽象，实验现象不具体，故很难通过实验让学生对相关知识加以理解，而这也是该课教学的难点所在。为此，教师的首要工作便是将枯燥、乏味、抽象的规律转变为生动、直观的教学实验。通过几何画板的应用可顺利实现这一目标，课前教师可结合该课具体内容精心设计教学课件，根据教学过程分别动画模拟了波的产生、波振动等；课上为学生进行展示，以此加深其学习体验，并降低学习难度，从而轻松掌握本课内容。
4、绘制物理图像。
在高中物理实验教学中图像的应用至关重要，其是探究物理规律的有效方式，具有直观、明了、简洁等优势，可轻松解决很多棘手物理问题。借助函数和几何画板，还可绘制出多样化的物理图像。例如，在电学设计实验中，滑动变阻器在分压式连接时，在选择滑动变阻器的过程中，应在确保电路安全的前提下尽可能选择数值较小的滑动变阻器，主要是因为其数值越小，在进行调节时负载上电压的线性变化也就会越明显。由于这一部分知识较为抽象，若仅通过教师口述则会大幅度增加学生的理解难度；而通过数学推导进行教学，同样会因为推理过程过于复杂而增加学习难度。在此情况下，可通过几何画板绘制出实验过程中的变化图像，以此提升该部分教学的直观性和生动性，为学生的理解和记忆提供便利条件。
结语
综上所述，几何画板具有参数计算、测算度量、几何绘图、函数绘图等功能，其在具体应用过程中，可提升教学的灵活性，降低学生的理解难度，从而大幅度改善课堂教学效率和质量，可在今后课堂教学中加以实践推广。
参考文献
[1] 汪海．用几何画板制作交互式课件的实践——“示波器面板”课件的制作［J］．物理教师，2015（6）
[2] 陆亚彬.利用几何画板实现深度教学[J].陕西教育,2006(Z1