多媒体课件与物理实验的整合

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  随着计算机、网络和多媒体技术的迅速发展,现代信息技术已广泛的应用到物理教学之中,特别是多媒体课件在物理教学中的使用,使物理课堂变得更加丰富多彩。它将文字、图像、声音和动画等融合到一起,形成一个动态的教学氛围,能将抽象的物理现象直观、清晰、生动地展现出来,有助于学生理解和掌握,这都是传统的教学方法无法做到的[1]。但随之也带来了一些消极的影响,比如多媒体课件都是人为设计的一种理想化的物理情景,与现实的物理情景是有很多区别的,这就使学生接受时有一种不真实的感觉;并且它对培养学生的想象能力、逻辑思维能力和分析能力也是不利的。在使用多媒体课件的过程中也存在着一些误区,比如老师成了机器的操纵者,让机器成了课堂的主导者;用多媒体模拟实验代替了物理演示实验等。
  本文拟探讨一下多媒体课件与物理实验的有机结合,以避免多媒体课件在物理教学中使用的误区,使在物理教学中效果更好。
  
  1多媒体课件辅助课堂演示实验
  
  物理学是一门以实验为基础的科学,物理理论是从实验中得来的,并且要通过实验来证实。在中学物理教学中也遵从着同样的规律。在新课教学中,我们传统的做法就是用一个演示实验展现出某种物理现象,然后分析实验现象得出结论,分析中经常采用的方法就是用板画或挂图。
  在这个过程中某些简单的现象能够容易的得出结论,但复杂一些的现象就不容易了,往往抽象的分析后学生并不能真正理解所学的规律。而在大多数多媒体课件中又是用理想化的物理情景来模拟物理实验,虽然也将整个物理过程演示清楚了,但学生总觉得那是老师用计算机做出来的,给人虚假的感觉,不能使人信服。
  在实际教学中将两者有机的结合起来使用会收到良好的教学效果,图1的框图是用多媒 体课件辅助课堂演示实验的一种教学模式。
  
  演示实验→模拟实验→分析现象→得出结论
  图1
  
  这种模式适用于新课的教学,凡是能通过分析演示实验得出某个物理规律的新课都可以使用此模式。比如,“楞次定律”这节课,我们先演示条形磁铁分别用N、S极插入和拔出线圈时线圈中可以产生电流,并让学生从电流计指针的摆动情况判断出线圈中电流的方向。即先让学生承认这种物理事实的存在,然后用多媒体课件模拟此实验。可以用Flash动画模拟磁铁插入或拔出时电流计的摆动,在制作课件时可以摸拟出磁铁和感应电流的磁场变化情况。用这种模拟方式能非常形象的表现出难以看见的磁场变化情况,从而能够非常容易得出楞次定律的内容,并对它有深刻的理解。
  此种模式是在学生承认物理事实的基础上,用多媒体课件生动形象的模拟、分析实验,然后得出结论。能够有效地突出重点、克服难点,解决了单纯使用演示实验或多媒体课件的不足之处。但在这里强调一点,有些能够从演示实验中很容易得出结论的课就没必要用此模式。2多媒体课件指导学生实验
  学生实验是物理教学非常重要的组成部分,它能使学生进一步深化所学的物理概念和规律。传统的做法就是让学生到实验室,老师先讲解实验原理及仪器的使用方法,然后学生自己动手做实验,而效果往往并不理想。究其原因是因为学生进了实验室后好奇心强,虽然老师在讲实验的原理和做法,但是学生的注意力往往是在桌面的仪器上,并没用好好的听老师的讲解。导致了让学生动手实验时并不能很好的完成实验。
  为了克服传统学生实验的不足之处,可以按照图2所示的模式进行学生实验:先用作好的多媒体课件讲解实验原理和仪器的使用方法,这样就能够吸引学生的注意力,提高课堂的效率。接下来可以反复播放实验录像或者实验过程的模拟动画,这样不致于学生的实验进行不下去,让学生在实验中感悟物理概念和规律。
  
  课件讲解原理→课件讲解仪器使用方法→课件演示步骤→学生实验
  图2
  
  使用多媒体课件指导学生实验,能明显的改善学生实验的效果,加强学生实验在物理教学中的作用。
  
  3多媒体课件模拟实验
  
  在物理学中,有许多稍纵即逝的物理现象,比如碰撞过程,只有极为细心的观察现象,才能得出正确的结论,而对观察能力还不强的学生来说是非常困难的。还有一些中学物理实验室不可能做的实验,比如a粒子散射实验和核反应。上述的两种实验仅仅用语言或者板画来描述,恐怕难以收到好的效果。
  此类实验我们完全可以借助多媒体技术来实现,比如碰撞过程,可以借助摄像机高速录像,使用 慢放让学生清楚的观察整个碰撞过程。对中学实验室难以实现的实验,我们可以借助计算机来模拟,用Flash动画来模拟核裂变反应,一个中子轰击铀核打出两个中子,这两个中子又轰击两个铀核打出四个中子……这样将链式反应形象地展现在学生的眼前,再配上一些音效,能使学生如同身临其境般的处于核反应的现场。
  
  模拟实验→分析现象→得出结论
  图3
  
  如图3所示的模式只适用于难以实现的实验中,毕竟它展现的是理想化的物理情景,对于能够实现且现象明显的实验都不宜采用此模式。
  
  4多媒体课件处理实验数据
  
  在物理实验中必定要测量许多数据,然后对这数据进行处理后得出结论,而在数据处理中往往都是重复的数学运算,传统的处理办法耗时又费力。既然已经进入了科技高速发展的21世纪,我们可以借助计算机来处理这些数据,例如微软的数据处理软件Excel,可以利用其强大的数据处理能力,将处理后的数据以表格或者图像的形式输出,既快捷又准确。
  总之,多媒体技术作为一种现代化的教学手段,将其与物理实验有机的整合,对物理教学起着不可替代的作用,对此我们要不断的进行挖掘和探索。但它毕竟是一种现代化的辅助教学手段,它自身并不代表有先进的教学理念,我们需要切实掌握的还是应用现代教育思想(含利用现代教育技术)对课堂的精心设计。
  
  参考文献:
  [1]王柏庐等,走进中学IT教学.北京:高等教育出版社,2003年9月
  (栏目编辑王柏庐)
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