摘要：在经全国中小学教材审定委员会2004年初通过的人民教育出版社普通高中课程标准教科书第二章“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中首次介绍了用Excel软件绘制v-t图像的方法，给实验数据的处理带来了极大的方便，并且实验数据处理准确快速。本文以此为切入点讨论了Excel软件在新课程下实验探究中的运用，通过笔者在教学过程中的几个实例来说明利用Excel软件在实验探究中的巧妙运用。

关键词：Excel软件　新课程　实验探究

新的物理课程标准指出：“实验是物理课程改革的重要环节”要求学生能动脑动手地“学”科学，改变过去以书本为主、实验为辅的教与学的方式，把实验地位空前提升。“科学探究”其中很重要的内容就是“探究性实验”，它是在学生不知道相关知识，尤其是不知道各物理量之间有何关系的前提下，让学生通过一个科学探究性实验来完成求知的过程，用实验来串连知识点。在新教材中（经全国中小学教材审定委员会2004年初通过的普通高中课程标准教科书（人民教育出版社出版））明显加强实验操作、实验探究和实践活动，注重培养学生的实践能力和创新意识以及对科学探究的兴趣和热爱。而对于实验而言，实验结论的正确与否又是实验成功与否的重要指标。数据处理的准确与否直接影响到实验结论的准确性。

Excel是一种先进的多功能集成软件，具有强大的数据处理、分析、统计等功能。它最显著的特点是函数功能丰富、图表种类繁多。用户能在表格中定义运算公式，利用软件提供的函数功能，进行复杂的数学分析和统计，并利用图表来显示工作表中的数据点及数据变化趋势。中文Excel与许多软件一样有下拉式菜单，并且提供了快捷菜单和工具栏，使操作更便捷，即使不具备计算机专业知识的人也能很快地掌握它的使用。将Execl用于物理实验教学中的数据处理，不用编程，而且数据处理和实验作图的功能齐全。

用Excel软件处理实验数据，是科学研究的一个重要手段。在教学中笔者发现借助Excel软件处理实验数据，我们可以迅速、准确地根据大量数据作出相应地图像，从而帮助我们找到蕴涵地规律，改善教学效果。

下面用几个具体地实例来说明Excel软件在实验探究教学中地具体应用。

一、探究小车速度随时间变化的规律（利用Excel绘制v-t图像）

1．实验步骤

（1）打开Excel工作簿，将自变量时间t及其数值从某一单元格开始输入，在同一列中从小到大将时间值一一输入。在相邻地右侧一列中将速度v及其数值一一输入，注意速度值要与时间值相对应。

（2）选中这些数据后用鼠标左键单击窗口“插入”按钮，再选中图表栏，屏幕上会出现“图表向导－4步骤之1－图表类型”对话框。

（3）在“图表类型”菜单中选择“XY散点图”，然后点击“下一步”，出现对话框继续点击“下一步”。

（4）在图表向导－4步骤之2－图表源数据“对话框中点击”下一步“屏幕上会出现“图表向导－4步骤之3－图标选项对话框”。在“标题下”的“图标标题”中输入“v-t图像”；在“数值（x）轴”中输入“t/s”在数值（y）轴”中输入“v/（m*s^-1）”，然后点击“下一步”，再点击“完成”即可。

（5）用鼠标右键点击绘图区中的任何一个数据点，出现下拉式菜单，选“添加趋势线”，弹出“添加趋势线”窗口。点击“类型”在菜单中选择“线性”（由于我们这个实验的数据所描绘的点几乎分布在一条直线上，所以应该选择“线性”）；点击“选项”，在菜单中对其中“显示公式”左侧小方格用鼠标左键单击选中，然后点击“确定”。在Excel图表区中会出现由Excel根据数据自动作出的“v-t”图像和满足图线变化的函数公式，如图所示。

2．实验探究及问题讨论

利用已经Excel软件已经画好的速度时间图像，我们可以很直观的看出“该物体的速度是随时间均匀变化”，也就是说我们可以很容易判断出该物体是做匀加速直线运动。不仅如此利用Excel软件中显示出来的公式还可以更深的挖掘图像反应出来的意义。用Excel软件绘制的v-t图像中有一个函数式，v＝2．5857t+0．2752，引发学生讨论2．5857和0．2752的物理意义，加深学生对速度时间图像的理解，同时笔者认为这可以作为新课程下一个学生物理综合素养的很好的考察点。

二、探究自由落体物体的运动规律（利用Excel绘制x-t图像）

1．具体应用

在探究自由落体的运动规律时，在教材44页中介绍了用光电计时器来进行研究。其主要思想是利用光电计时器记录小球的下落时间t，用刻度尺测量小球的下落高度x，用x-t图像研究小球下落高度x和时间t的关系。同样假如利用手工绘制位移时间图像不仅很繁琐而且精度不高，给研究自由落体运动带来了一定的困难，而利用Excel绘制x-t图像不仅简单而且比较准确同时直接拟合出了自由落体运动中位移与时间的关系式，这样给我们研究自由落体运动的运动性质带来了极大的方便。

利用Excel绘制x-t图像的方法和v-t图像的绘制方法相同，图像如下：

时间t/s	位移x/m	计算机绘制的x-t图像
0	0
0．135	0．1
0．248	0．3
0．282	0．4
0．318	0．5
0．349	0．6
0．375	0．7
0．403	0．8

2．实验探究及问题讨论

在得到位移时间图像之后并且我们已经拟合出了位移与时间的关系式，因此利用我们前面所学的匀变速直线运动的位移时间关系，引导学生思考几个问题（1）小球是做曲线运动吗？（2）小球不是做曲线运动但是为什么它的位移时间图像是曲线呢？（3）在显示的函数关系式中x＝4．8366t² + 0．0347t + 0．0016中每个系数所表示的物理意义是什么？通过这样几个设问就很容易引导学生得出自由落体的运动规律。同样这也可以作为新课程下一个学生物理综合素养的很好的考察点。

三、结束语

其实Excel软件在新课程下探究实验中的运用远不止这些，它可以应用在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，可以应用在“用伏安法测电阻”的实验中，可以应用在“研究电源的输出功率与内阻的关系”实验中等等。总之，Excel软件在新课程下探究实验中的运用是非常广泛的。使用Excel处理物理实验数据，充分利用现代工具使数据处理变得简单方便，而又不失对数据处理、误差分析方法的了解与掌握。同时利用了学生在计算机课程中所了解的知识， 培养了学生对所学知识的综合运用素养。这正是新课程对学生的本质要求。因此，研究Excel软件在新课程下实验探究中的运用是非常必要的。