利用微機輔助物理教學
人類在漫長的生產鬥爭實踐中，創造了各種各樣的勞動工具，而使用工具延伸了人類的五官和肢體。如果說19世紀蒸汽機的出現把人們從笨重的體力勞動中解放出來的話，那麼20世紀計算機的誕生，則把人們從大量的腦力勞動中解放出來。一些由於人類的時間和精力所限製而無法進行的腦力工作，可由計算機來完成，工作效率比人工高千、百萬倍。在一定範圍內計算機代替了人類的腦力勞動，它擴展了人的思維，提高了人的腦力勞動效率，稱得上是人腦的延伸。對計算機的不斷研究和使用正在改變著人類的勞動方式，必然也要對學校教育過程的實施產生一定的影響。隨著我國經濟的發展，教育投入的增加，使計算機進入學校和家庭並用以輔助教學成為可能。
一、計算機在中學物理教學中的作用
物理是一門以實驗為基礎的自然科學。學習物理不僅需要有抽象的思維能力和邏輯推理能力，還需要有觀察能力和對實際過程的分析、概括能力。中學生學習物理的障礙之一，就是隻記憶物理公式和規律，不會結合實際分析物理過程。因此，在物理教學中，教師在引導學生建立物理概念，認識物理規律以及分析解決一些問題時，都要做大量的物理實驗，其目的是幫助學生在頭腦中建立清晰的物理圖景。從心理學角度看，感知與操作是認識的基礎，學生形成物理概念及認識物理規律時，離不開表象。對物理學習來說，直觀的表象是客觀物理世界在頭腦中再現，是抽象的物理概念規律的圖解。在某種程度上，直觀物理圖景的形象記憶，往往比語言符號的邏輯記憶更為重要。因為物理概念更多的是以表象形式，而不是詞語形式儲存在人的頭腦中。因此在中學物理教學中，以實驗為基礎是達到滿意教學效果的前提，這也是我們應該堅持的方向。但是，有些物理實驗受到物體本身以及時間、空間等條件的限製。有的實驗不能做，例如，理想化的物理過程，微觀物理現象等；有的實驗不易做或做出效果不易觀察，例如，波的疊加、幹涉及一些近代物理實驗等。這就需要教師采用有效的教學手段輔助教學過程的實施。在目前常見的各種輔助教學手段中，計算機在教學中的輔助作用尤為突出。計算機除了具備模型、錄音、幻燈、電影、錄像等一般教學手段的優勢之外，還有它獨特的優勢。利用計算機可以通過動態模擬、定格、反複等手段，把物理現象，尤其是複雜的物理過程清晰、逼真、科學地模擬出來。這種動、靜結合，隨時可以反複地展示過程的模擬，對於那些暫時還缺乏豐富的想象力和綜合能力的學生來說，可有效地幫助他們克服在形成表象過程中所遇到的困難，豐富他們的思維素材。利用計算機軟件也可以科學地模擬一些無法做或不易做的物理實驗從而為學生學習物理知識，分析物理問題，提供必要的感性材料，這是其它教學手段所無法比擬的。計算機可進行“智能型”的人機對話，為教師的“因材施教”提供了易操作的具體手段。教師可針對不同的學生選用不同類型的軟件，通過人機對話的方式做到信息雙向傳輸及時反饋和矯正，對學習有困難的學生計算機還可提供有針對性的具體幫助。
總之，利用計算機輔助教學既可以為學生提供生動逼真的物理情景；典型靈活的物理問題；及時、準確的評價信息，又能激發學生學習物理的興趣。由於計算機能科學、生動、直觀地展示教師用語言、圖象很難表達清楚的物理問題的情景或動態過程。因此，可大大提高教學信息傳輸的信噪比，增大教學的信息密度，從而達到減輕教師在課堂教學過程中的勞動強度，提高教學效率的目的。
二、如何用計算機輔助教學
從輔助教學的角度看，利用計算機可有助於解決好如下幾方麵的問題。
（一）利用動態演示，幫助學生理解抽象的物理概念和規律
中學物理中有許多抽象的物理概念和規律，如電場、布朗運動、交流電及其變化等。在進行這些知識教學時，由於學生頭腦中缺乏感性的素材，教師通常利用模型加之生動的比喻進行反複講解、強調。但是如果采用計算機輔助教學可將抽象的知識分層次地形象化地展示在學生麵前，如對布朗運動的教學，可先用計算模擬出懸浮微粒的運動情況，再通過局部放大的方法展示微粒在大量分子無規則運動的撞擊下運動的成因，使學生清楚地看到，我們直接觀察到的是懸浮微粒的運動，並不是分子的運動，而分子的運動是靠懸浮微粒的運動反映出來的。
再如，圖象法一般是為了幫助學生形象化理解物理規律的一種方法及手段。但在圖象的形成之初，學生往往不能正確地建立起物理過程與坐標軸之間的聯係，從而使“形象化描述的目的”難以實現。例如：高一學生初學運動圖象時，因為物體運動是動態過程，而圖象是靜態，學生往往不能將靜態的圖象與實際運動過程有機地聯係起來。甚至有的學生將運動圖象與實際物體運動的軌跡混為一談。為此應抓好高一物理中的第一個圖象的教學，利用計算機的動態演示，使學生生動地看到動態與靜態的關係。可先模擬一個物體做勻速直線運動，並用多次定格引起學生注意：在不同的時刻物體所在的不同位置。提出設問，怎樣用圖象的方法來描述物體的運動？讓學生回憶數學中做圖象的方法。首先建立坐標說明用縱坐標來描述物體的位置。這時讓計算機重複出現模擬的勻速運動，並在同一畫麵上出現坐標軸，同時，在縱坐標軸上用動態的方式同步反映對應勻速直線運動的質點的位置坐標。通過多次定格幫助學生理解縱坐標軸上表現出的質點和位移與實際物體運動的位置和位移是一回事。再介紹用橫坐標表示時間。這時讓計算機將動態模擬的勻速直線運動與質點在S-t圖上的軌跡同時出現。並采用多次定格的方法，將圖象與模擬的勻速直線運動做同步比較，提出問題：圖象上的一點是否表示物體的位置？圖象上的一點表示什麼？針對有的學生認為圖象上的線段長是物體運動的位移的大小的錯誤想法。計算又在圖象上出現A、B兩點。如圖22所示，提出問題：A、B兩點的距離是否表示物體從A到B的位移的大小？物體從A到B的位移大小應用哪條線段表示？這樣學生對位移圖象中的一個點、一段線段的物理意義都搞得比較清楚後，接著讓計算機再給出兩個勻速直線運動的動態的圖象進行對比，看到不同速度的勻速直線運動的圖象都是直線，質點位置變化快的（即速度大的）圖象較陡。引出勻速直線運動的位移圖象中，用斜率描述速度的大小。這樣對勻速直線運動圖象討論較全麵了，同時也為其它物理過程和圖象描述方法掃清了認識上的障礙。