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摘 要 本文从中学物理教学实际出发,通过计算机多媒体技术的物理实验模拟、动画演示等方式,促使学生理解掌握知识激发学生学习兴趣.
关键词 中学物理教学;多媒体技术;CAI
物理学是以实验为基础的学科,物理教学过程也是以物理现象为研究基点的,学生对物理要领的认识、理解和掌握,要依靠对物理现象的感知。由于中学物理实验条件有限,某些物理现象学生不能得到完整的感性材料,容易造成感知上的障碍而影响物理学习。而计算机技术不仅能再现或模拟各类物理现象,而且还能通过各种手段使复杂的问题简捷化,将漫长或瞬间的物理演变过程成为可控、有序的演化过程,可以使学生在课堂上完整、清晰、形象地感知于物理现象,给学生提供思维过程中必须的感受性材料,大大激发学生的学习兴趣,降低教学难度,很好地促进学生认识能力的健康发展。CAI手段的主体是CAI课件,课件的选择与运用好坏将直接影响到教学效果。在教学中,尝试利用一些常用的软件操作系统,如Flash、Photoshop和几何画板等创意并制作了一些小巧的课堂教学动画软件,应用于课堂教学收到了良好的效果。
一、通过对物理实验模拟,降低学生对所学知识的理解难度,化抽象为形象
在物理教学中,有很多物理量是看不见、摸不到的,只能从其表现出来的现象进行分析、归纳、演绎、推理等方法总结出结论。这就要求学生有很强的想象力。借助计算机,能将这些抽象的知识模拟出来,直观形象地显现在学生面前,降低学生对所学知识的理解难度。例如:在研究磁体周围的磁场时的情况就是这样的。磁体周围的磁场是客观存在的,可是我们既看不见也摸不到,如果只凭学生想象将会困难重重。这时我们就可以借助计算机将磁体周围的磁场模拟出来,让学生一目了然。
模拟实验是计算机辅助教学的重要功能之一。利用计算机做实验,准确、逼真(有动画感),能够较好地反映出物理现象变化的全过程。例如,教师在讲授“机械振动和机械波”,这一章内容时,为了说明波在传播时质点的运动情况,常借助于波动相位演示仪来模拟波的传动。机械的波动相位演示仪不能形象地说明问题,主要是它所能演示的波周期太短,设置标记方法不够灵活,振幅、波长转播方向等无法改变,造成波形不明显,振动着的质点难以跟踪。而用计算机来模拟演示机械波的传播,解决了上述缺陷。在计算机屏幕上模拟一条运动着的波,容易控制该运动波的各类参数,方便地为某个运动着的点设置标记,提供状态的对比参照,说明了问题的实质。
二、进行动画演示,调动学生学习物理的积极性,激发学生学习物理的兴趣
物理学本身是一门实验科学,许多物理知识的理解是要依靠直观的实验做基础的,但在中学教学中有很大的一部分实验,尤其是微观实验是无法实现或较难实现的,不做实验就会对学生掌握知识以及教学效果带来很大影响。以往遇到这种情况,多数教师对着挂图或书中插图讲实验,学生没有形成具体的认识,较难接受。利用计算机技术则可以化小为大、化远为近、化机械抽象为生动具体,使本来看不见或者不清的东西变为具体形象的动画片,利用动画作为中介,展现在学生面前,帮助学生理解掌握物理知识,从而可以给学生提供大量的感性材料,丰富教学内容,帮助学生形成科学概念,深刻理解较抽象和较复杂的教材内容,使学生在轻松、愉快的环境中去学得知识,将学习物理当成一种乐趣,而不是枯燥乏味的去完成任务。
如楞次定律,一向是教学中的难点。磁通量是看不见、摸不着的,让学生想象磁通量增加、减少以及感应电流的磁场反抗这种变化比较困难,利用多媒体的优势,把实验动画有机地结合起来,既教学生学知识,又能培养其思维能力。调动学生学习物理的积极性,激发了学生学习物理的兴趣。
三、进行知识提炼,加大课堂密度,增大课容量
知识提炼指的是以计算机特有的方式进行的知识的复习、巩固、小结,它能够把物理规律集中表现出来。物理是以实验为基础的学科,而每一个实验都是经物理学家的许多次实验后才得出的结论,所以我们要掌握这些知识的来龙去脉。对培养学生的创新精神是大有益处的,而课堂的时间短,如果真的用实验一个一个地去完成确是一件困难的事,这时我们可以将前人走过的路(即实验目的、实验准备、实验过程等)用微机给出,让学生沿着前人走过的正确道路去做。这样既能准确地完成任务,又不至于使学生走向弯路,能在短时间内高效地完成任务。
四、因材施教,利用现代化教学手段对学生产生潜移默化的影响
以往传统的教学手段不易实现老师、学生的双向信息交流,学生只能被动地接受,不易主动发挥。但利用计算机制作的习题课件可实现以学生为中心、教与学相结合的课堂结构模式,信息反馈及时,通过人机对话,学生能发挥学习的主动性和灵活性,有力地促进智力开发和学习效率的提高;又由于学生可以根据自己的情况控制学习进度,还可实现因材施教、因人施教、突出个性发展的素质教育的目的。
教学中适时使用,突破重点、难点,就能使课堂教学中师生乐教乐学,有效地激发学生的学习兴趣,最大限度地提高学生的学习效率。作为21世纪这个信息技术高度发展的新时代下的学校教育教学,计算机多媒体技术如何发挥其应有的作用,还需要我们进一步探讨和研究。
参考文献
[l] 何克抗.计算机辅助教育.高等教育出版社,1997.
[2] 胡礼和.网络与多媒体的教育应用.华中师范大学出版社,1999.4.
[3] 陈鸿,任亚.CAI在物理科教学中的应用.中学物理教学参考,1998,(5).
关键词 中学物理教学;多媒体技术;CAI
物理学是以实验为基础的学科,物理教学过程也是以物理现象为研究基点的,学生对物理要领的认识、理解和掌握,要依靠对物理现象的感知。由于中学物理实验条件有限,某些物理现象学生不能得到完整的感性材料,容易造成感知上的障碍而影响物理学习。而计算机技术不仅能再现或模拟各类物理现象,而且还能通过各种手段使复杂的问题简捷化,将漫长或瞬间的物理演变过程成为可控、有序的演化过程,可以使学生在课堂上完整、清晰、形象地感知于物理现象,给学生提供思维过程中必须的感受性材料,大大激发学生的学习兴趣,降低教学难度,很好地促进学生认识能力的健康发展。CAI手段的主体是CAI课件,课件的选择与运用好坏将直接影响到教学效果。在教学中,尝试利用一些常用的软件操作系统,如Flash、Photoshop和几何画板等创意并制作了一些小巧的课堂教学动画软件,应用于课堂教学收到了良好的效果。
一、通过对物理实验模拟,降低学生对所学知识的理解难度,化抽象为形象
在物理教学中,有很多物理量是看不见、摸不到的,只能从其表现出来的现象进行分析、归纳、演绎、推理等方法总结出结论。这就要求学生有很强的想象力。借助计算机,能将这些抽象的知识模拟出来,直观形象地显现在学生面前,降低学生对所学知识的理解难度。例如:在研究磁体周围的磁场时的情况就是这样的。磁体周围的磁场是客观存在的,可是我们既看不见也摸不到,如果只凭学生想象将会困难重重。这时我们就可以借助计算机将磁体周围的磁场模拟出来,让学生一目了然。
模拟实验是计算机辅助教学的重要功能之一。利用计算机做实验,准确、逼真(有动画感),能够较好地反映出物理现象变化的全过程。例如,教师在讲授“机械振动和机械波”,这一章内容时,为了说明波在传播时质点的运动情况,常借助于波动相位演示仪来模拟波的传动。机械的波动相位演示仪不能形象地说明问题,主要是它所能演示的波周期太短,设置标记方法不够灵活,振幅、波长转播方向等无法改变,造成波形不明显,振动着的质点难以跟踪。而用计算机来模拟演示机械波的传播,解决了上述缺陷。在计算机屏幕上模拟一条运动着的波,容易控制该运动波的各类参数,方便地为某个运动着的点设置标记,提供状态的对比参照,说明了问题的实质。
二、进行动画演示,调动学生学习物理的积极性,激发学生学习物理的兴趣
物理学本身是一门实验科学,许多物理知识的理解是要依靠直观的实验做基础的,但在中学教学中有很大的一部分实验,尤其是微观实验是无法实现或较难实现的,不做实验就会对学生掌握知识以及教学效果带来很大影响。以往遇到这种情况,多数教师对着挂图或书中插图讲实验,学生没有形成具体的认识,较难接受。利用计算机技术则可以化小为大、化远为近、化机械抽象为生动具体,使本来看不见或者不清的东西变为具体形象的动画片,利用动画作为中介,展现在学生面前,帮助学生理解掌握物理知识,从而可以给学生提供大量的感性材料,丰富教学内容,帮助学生形成科学概念,深刻理解较抽象和较复杂的教材内容,使学生在轻松、愉快的环境中去学得知识,将学习物理当成一种乐趣,而不是枯燥乏味的去完成任务。
如楞次定律,一向是教学中的难点。磁通量是看不见、摸不着的,让学生想象磁通量增加、减少以及感应电流的磁场反抗这种变化比较困难,利用多媒体的优势,把实验动画有机地结合起来,既教学生学知识,又能培养其思维能力。调动学生学习物理的积极性,激发了学生学习物理的兴趣。
三、进行知识提炼,加大课堂密度,增大课容量
知识提炼指的是以计算机特有的方式进行的知识的复习、巩固、小结,它能够把物理规律集中表现出来。物理是以实验为基础的学科,而每一个实验都是经物理学家的许多次实验后才得出的结论,所以我们要掌握这些知识的来龙去脉。对培养学生的创新精神是大有益处的,而课堂的时间短,如果真的用实验一个一个地去完成确是一件困难的事,这时我们可以将前人走过的路(即实验目的、实验准备、实验过程等)用微机给出,让学生沿着前人走过的正确道路去做。这样既能准确地完成任务,又不至于使学生走向弯路,能在短时间内高效地完成任务。
四、因材施教,利用现代化教学手段对学生产生潜移默化的影响
以往传统的教学手段不易实现老师、学生的双向信息交流,学生只能被动地接受,不易主动发挥。但利用计算机制作的习题课件可实现以学生为中心、教与学相结合的课堂结构模式,信息反馈及时,通过人机对话,学生能发挥学习的主动性和灵活性,有力地促进智力开发和学习效率的提高;又由于学生可以根据自己的情况控制学习进度,还可实现因材施教、因人施教、突出个性发展的素质教育的目的。
教学中适时使用,突破重点、难点,就能使课堂教学中师生乐教乐学,有效地激发学生的学习兴趣,最大限度地提高学生的学习效率。作为21世纪这个信息技术高度发展的新时代下的学校教育教学,计算机多媒体技术如何发挥其应有的作用,还需要我们进一步探讨和研究。
参考文献
[l] 何克抗.计算机辅助教育.高等教育出版社,1997.
[2] 胡礼和.网络与多媒体的教育应用.华中师范大学出版社,1999.4.
[3] 陈鸿,任亚.CAI在物理科教学中的应用.中学物理教学参考,1998,(5).