幾何畫板在物理教學中如何應用

“幾何畫板”（The Geometer′s Sketchpad）作為主要用於中學平面幾何教學的工具軟件，其獨特的“動態幾何”功能把傳統的幾何教學帶入了一個嶄新的境界。但從物理學的角度來看很多的物理規律都有其數學模型，在這裏就可利用《幾何畫板》來模擬物理實驗。可以説該軟件亦是中學物理教學的“模擬實驗室”。它既能為物理教師備課，講課提供方便，也能為學生學習物理知識提供支持，是一個提高中學物理教學效率和物理教學質量的有力工具。

“幾何畫板”是營造物理實驗良好情景的輔助工具

建構主義學習理論認為：“知識不是通過教師傳授得到的，而是學習者在一定的情景即社會背景下，藉助其他人（包括教師和學習夥伴）的幫助，利用心要的學習資料，通過意義建構的方式獲得者的。”而“情景”、“協作”、“會話”和“意義建構”是學習環境的四大要素。在學習的方法上，建構主義學習理論“提倡在教師指導下的，以學習者為中心的學習”。如何營造一個合適優良的物理學習環境，讓學生在其中主動地學習物理知識、探索物理規律是物理教學成敗的關鍵。眾所周知：觀察和實驗是物理學的兩個基本研究方法，也是物理教學的重要教學方法。實驗教學既是創設情景的手段又是學習的工具和材料。用演示實驗創設情境引入新課題，研究物理規律；但受條件所限，演示實驗往往以點代面，以特殊代替一般，學生仍是不情願的被動接受；因而使物理實驗教學所營造的學習環境大打折扣。而“幾何畫板”的“動態幾何”功能可以較好地克服這些不足。

“幾何畫板”可以實現一般演示或實驗無法實現的效果。

○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，原子結構的組成，核反 應過程等等。在以上幾個方面，常規教學由於受時間、空間以及實驗條件的限制難以向學生提供一個直觀的實驗，學習得不到感性認識，理解不深。但藉助於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於學生眼前，使學生認識加強，理解透徹。

○2 完成對可以實驗演示但無法揭示其本質規律的物理過程的剖析。如電學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、迴旋時所受力的動態分析，剛體碰撞過程中微小形變的分析，電磁振盪中電流方向改變、電場有和磁場能的轉化。