幾何畫板在物理教學(xué)中如何應(yīng)用
“幾何畫板”（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，其獨特的“動態(tài)幾何”功能把傳統(tǒng)的幾何教學(xué)帶入了一個嶄新的境界。但從物理學(xué)的角度來看很多的物理規(guī)律都有其數(shù)學(xué)模型，在這里就可利用《幾何畫板》來模擬物理實驗。可以說該軟件亦是中學(xué)物理教學(xué)的“模擬實驗室”。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)物理知識提供支持，是一個提高中學(xué)物理教學(xué)效率和物理教學(xué)質(zhì)量的有力工具。
“幾何畫板”是營造物理實驗良好情景的輔助工具
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為：“知識不是通過教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情景即社會背景下，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，通過意義建構(gòu)的方式獲得者的。”而“情景”、“協(xié)作”、“會話”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)”。如何營造一個合適優(yōu)良的物理學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在其中主動地學(xué)習(xí)物理知識、探索物理規(guī)律是物理教學(xué)成敗的關(guān)鍵。眾所周知：觀察和實驗是物理學(xué)的兩個基本研究方法，也是物理教學(xué)的.重要教學(xué)方法。實驗教學(xué)既是創(chuàng)設(shè)情景的手段又是學(xué)習(xí)的工具和材料。用演示實驗創(chuàng)設(shè)情境引入新課題，研究物理規(guī)律；但受條件所限，演示實驗往往以點代面，以特殊代替一般，學(xué)生仍是不情愿的被動接受；因而使物理實驗教學(xué)所營造的學(xué)習(xí)環(huán)境大打折扣。而“幾何畫板”的“動態(tài)幾何”功能可以較好地克服這些不足。
“幾何畫板”可以實現(xiàn)一般演示或?qū)嶒灍o法實現(xiàn)的效果。
○1 展示課堂實驗無法演示的宏觀、微觀的、極快的、極慢的物理過程。如：宇宙中天體的運動過程及規(guī)律，反映分子運動的擴散過程及布朗運動，波的疊加，光的干涉與衍射，原子結(jié)構(gòu)的組成，核反 應(yīng)過程等等。在以上幾個方面，常規(guī)教學(xué)由于受時間、空間以及實驗條件的限制難以向?qū)W生提供一個直觀的實驗，學(xué)習(xí)得不到感性認識，理解不深。但借助于計算機可突破時間以及空間的束縛，進行逼真的模擬，靈活地放大或縮小物理場景，將這些物理過程展現(xiàn)于學(xué)生眼前，使學(xué)生認識加強，理解透徹。
○2 完成對可以實驗演示但無法揭示其本質(zhì)規(guī)律的物理過程的剖析。如電學(xué)中電流的形成及其流動路徑的展示，帶電粒子在電場磁場中加速、偏轉(zhuǎn)、回旋時所受力的動態(tài)分析，剛體碰撞過程中微小形變的分析，電磁振蕩中電流方向改變、電場有和磁場能的轉(zhuǎn)化。
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