淺議物理實(shí)驗(yàn)與電子表格的融合

邢建芳

◆摘? 要：利用信息技術(shù)，是“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下優(yōu)化教與學(xué)活動(dòng)的重要手段。教學(xué)過(guò)程中利用交互式電子白板，將實(shí)驗(yàn)需要的表格直接用excel制成，然后插入到課件中，巧妙的利用excel表格來(lái)處理數(shù)據(jù)，既方便又省時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用信息技術(shù)的能力，還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，拓展學(xué)生的知識(shí)面，提升課堂教學(xué)的有效性。

◆關(guān)鍵詞：excel;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);總結(jié)歸律;信息技術(shù)

物理是一門(mén)注重實(shí)驗(yàn)的自然學(xué)科，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力。初中物理中的很多規(guī)律都要求學(xué)生能通過(guò)自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析論證，總結(jié)規(guī)律。可是有了實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，如何處理數(shù)據(jù)，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中總結(jié)出規(guī)律，就需要學(xué)生認(rèn)真觀(guān)察分析，歸納，分析處理數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生的能力要高。教學(xué)過(guò)程中利用交互式電子白板，將實(shí)驗(yàn)需要的表格直接用excel制成，然后插入到課件中，巧妙的利用excel表格來(lái)處理數(shù)據(jù)，既方便又省時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用信息技術(shù)的能力，還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，拓展學(xué)生的知識(shí)面，提升課堂教學(xué)的有效性。下面筆者將從以下三個(gè)方面談?wù)勎锢斫虒W(xué)中如何巧用excel來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

一、巧用排序篩選工具處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

一般探究實(shí)驗(yàn)都要求只少有5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論才具有普遍性，科學(xué)性，要從這些數(shù)據(jù)中找出規(guī)律呢，需要學(xué)生仔細(xì)觀(guān)察、分析。而Excel提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析處理功能，利用Excel中的數(shù)據(jù)菜單，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的排序及篩選等操作。探究凸透鏡成像規(guī)律是初中光學(xué)中的一個(gè)重要的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在老師的引導(dǎo)下，能夠很快通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)的物距，像距的大小并觀(guān)察出放大的像還是縮小的像，正立的像還是倒立的像，是實(shí)像還是虛像，這樣的數(shù)據(jù)至少有六組，處理起來(lái)的確有相當(dāng)大的難度，此時(shí)利用execl把物距直接按降序排序，就能很快從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中找出凸透鏡成像規(guī)律。具體可以按以下方法操作：在execl中設(shè)計(jì)好如下表格，插入到交互式電子白板中，當(dāng)學(xué)生做出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，讓他們把數(shù)據(jù)填入表格中，當(dāng)然在教學(xué)過(guò)程中教師可以把焦距相同的組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集起來(lái)一起，這樣多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出規(guī)律，結(jié)論更具有普遍性，也能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，選中除標(biāo)題以外的表格，用excel數(shù)據(jù)--排序--自定義排序（以物距按降序排列），這樣操作降低了難度，可以讓更多學(xué)生參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中。這樣的教與學(xué)的方式，優(yōu)化了教學(xué)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了物理教學(xué)與信息技術(shù)的融合，更能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生用作信息技術(shù)的能力。

二、巧用excel中的數(shù)據(jù)做圖像

物理圖像通過(guò)數(shù)和形的巧妙結(jié)合，簡(jiǎn)明、清晰、形象直觀(guān)的表達(dá)各種現(xiàn)象的物理過(guò)程和物理規(guī)律，使物理量之間的函數(shù)關(guān)系之間的關(guān)系更加明確。但是繪制圖像過(guò)程中，將所得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、快速的描述到直角坐標(biāo)系中，需要大量的時(shí)間。若能熟練的運(yùn)用excel圖表功能，就能夠輕松很快的實(shí)現(xiàn)函數(shù)圖像的繪制。

例如探究重力與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，首先在execl里設(shè)計(jì)三行六列的表格，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中把所得數(shù)據(jù)填入表格，然后選擇重力與質(zhì)量的這兩行數(shù)據(jù)，插入圖表中的散點(diǎn)圖，實(shí)驗(yàn)中的這些點(diǎn)就被自動(dòng)描繪了出來(lái)，單擊右鍵添加趨勢(shì)線(xiàn)，這樣一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)就很快描繪了出來(lái)，即使實(shí)驗(yàn)中由于誤差導(dǎo)致某個(gè)點(diǎn)不在斜線(xiàn)上，也不會(huì)影響得出結(jié)論，學(xué)生根據(jù)已有的數(shù)學(xué)知識(shí)就會(huì)看出，物體所受的重力與質(zhì)量成正比。這種繪圖方式對(duì)于描述物理概念，規(guī)律及物理過(guò)程和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)物理規(guī)律，無(wú)疑是一種非常有效的手段。尤其是在學(xué)習(xí)兩個(gè)物理量之間有什么關(guān)系時(shí)，做出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，通過(guò)圖像找出規(guī)律變得更加簡(jiǎn)潔。

在探究晶體熔化規(guī)律中，利用上面的方法，還能看出溫度隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程，從而找出晶體熔化過(guò)程中不斷吸熱，但是溫度不變。

從上面操作中，我們也領(lǐng)略到了execl強(qiáng)大的圖像處理功能。它不僅僅是對(duì)知識(shí)的延伸，更是貫穿數(shù)形結(jié)合的思想方法，從另一個(gè)角度深刻地表達(dá)物理內(nèi)涵。教學(xué)過(guò)程還能培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的能力，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。為老師研究物理問(wèn)題和突破難點(diǎn)，重點(diǎn)提供一種思路，有利于推廣信息技術(shù)在物理教學(xué)中的應(yīng)用，從而提高教育教學(xué)質(zhì)量。

三、巧用execl中的函數(shù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

有些實(shí)驗(yàn)中，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加、減、乘、除，這要處理數(shù)據(jù)，計(jì)算量很大，如果不小心，還會(huì)計(jì)算錯(cuò)，更別說(shuō)能夠得出結(jié)論了。巧用Excel里簡(jiǎn)單的函數(shù)就能容易解決其中的問(wèn)題。

探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)中，難點(diǎn)就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的出結(jié)論。先設(shè)置如表1格式，通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成數(shù)據(jù)的填寫(xiě)如表2通過(guò)函數(shù)“=b2+C3”與“=d2+e3”發(fā)現(xiàn)找不到什么規(guī)律，再用函數(shù)計(jì)算力器“=b2*C3”與“=d2*e3”就會(huì)很快分析，論證，總結(jié)到杠桿的平衡條件，動(dòng)力*動(dòng)力臂=阻力*阻力臂。巧用excel對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)交流，共享，對(duì)于得不出平衡條件的學(xué)生，引導(dǎo)找出錯(cuò)誤所在或誤差過(guò)大的原因，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的精神。

總之，利用信息技術(shù)，是“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下優(yōu)化教與學(xué)活動(dòng)的重要手段。教師在教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生準(zhǔn)備好一種軟件，動(dòng)手畫(huà)一畫(huà)，趣味性更深厚，為課堂增添了新的活力，學(xué)生更是樂(lè)于參與其中，不但可以豐富教學(xué)內(nèi)容，而且能促進(jìn)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)的方式，更能切實(shí)加強(qiáng)信息技術(shù)與學(xué)科的整合。

參考文獻(xiàn)

[1]項(xiàng)家慶.中小學(xué)教師信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)融合[M].

[2]李雪林.EXCEL在物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2009（24）.