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1 中学物理实验教学状况的分析
多媒体与物理实验教学有机整合，可利用视听资料、网络资源等加强实验教学与社会、生活、科学技术之间的联系。多媒体的交互性和超文本链接优势，又为“师生互动”提供了可靠的保证。在实验的不同环节，多媒体都可发挥独特的作用：在观察环节极大地扩展实验的可视性和可控性；在数据采集环节使物理量的测量不但简单方便，而且精度提高；在数据分析环节则让学生从机械、繁琐的数据处理过程中解脱出来，投入到更有创造力的方面。因此，借助多媒体的优势可以实现物理实验教学的新要求。
2 多媒体在实验教学中的应用
2.1 化不可见为可见，促进直观感悟
很多的物理实验在一般实验室中不可能做出，虽能用图片说明，却难以描述清楚，更不能反映其动态的变化规律。在这方面，多媒体的辅助教学可以发挥很大的作用。例如讲万有引力定律时，用电脑为学生描绘一幅动态的天体运动图景，使学生对天体间的相互作用、相互依存及万有引力定律牢牢地印在脑海里；一些涉及微观世界和肉眼看不见物质的实验，如α粒子散射实验、原子核衰变、链式反应、电场线、磁感线、带电粒子在电磁场中的运动、电子能级的跃迁等，这些实验有的受实验条件限制无法做，有的本身就无法显示，而利用计算机进行动画模拟实验，问题就能得到解决。通过多媒体与物理实验整合，可以突破常规实验仪器的局限性，对那些难以观察到的、复杂的、困难的、危险的实验进行模拟，为教学提供帮助。
2.2 弥补实验不足，增强实验演示效果
如在做牛顿管实验时，因为玻璃管抽成真空比较困难，一旦真空度稍差，实验的同时下落就有偏差，而且管内的金属片和羽毛很小，后排的学生看不清。这里可以用牛顿管先在有空气时做一次，再抽出一部分空气做第二次，尽量抽成真空时再做一次，若金属片和羽毛不是真正同时落下，也因为有比较，学生知道是空气阻力的作用。这时用多媒体模拟，放大牛顿管，放慢镜头，实验的效果就非常到位，学生的理解领悟就绝对没问题。
2.3 彰显物理本质，突破课堂教学难点
教学难点主要是指由于知识的深度和知识的模糊性造成学生在学习过程中遇到的难题，尽管有些教学难点可能并不是教学重点，但是在教学过程中如果不解决，也会严重影响到教学目标的实现。物理学是研究物质运动和变化的科学，在某些方面，用常规实验不易表现物理学中动和变的特点，实验所包含的物理本质不够清晰，需要用动态模拟予以补充。例如，简谐运动中弹簧振子的振动实验，学生很难同时观察到回复力、加速度、速度和位移等物理量在4个运动过程及5个关键时刻的大小和方向，这是教学的难点。而采用课件模拟，就可调节振动频率或者使其暂停，便于对4个矢量的大小、方向变化进行分析，也可重复选择观察任意一个物理量的周期性变化，有利于学生建立简谐运动完整的物理图景。
2.4 实时采集数据，实现快速数据处理
例如在热学中研究气体状态方程时，探究温度、体积和压强三者间的定量关系，实验中采用控制变量法，对于压强的测定，需先通过测定活塞及砝码的重、活塞的直径，再计算得到，至少取6组实验值，学生要花大量时间来计算。如运用压力传感器和计算机多媒体系统，实验数据几乎即时获得。而且在探究压强与体积关系时，数据处理后计算机随即画出P-V图线，很明显是一条曲线，这时针对两者关系让学生作出猜测，学生会想到P与V是否成反比？或P与V2成正比？也可能P与V3成正比？这时可以让计算机分别画出P-1/V、P-V2和P-V3图像并分析，P、V关系便一目了然。
3 多媒体辅助下优化物理实验
教学的几点思考
3.1 转变物理实验教学观念
教学过程中学生是学习的主体，学生对授课的接受程度、参与程度是教学效果的直接体现。因此，在物理实验教学中，教师应自觉地把学生置于既是认识的主体又是实践的主体的地位，围绕学生全面发展这个中心，改变教师的教学方式。利用多媒体辅助，将单纯的说教变为情景的熏陶，通过图文并茂的方式给学生提供知识信息，正确引导启发学生去探究、去思考、去提炼，调动学生的学习积极性，使学生主动参与到教学过程中来。在教学活动中，多媒体是教师教学的辅助工具，是学生学习、认知的工具和对象，也是学生学习过程中情感激励的工具。教师是学习情景的创造者，学习信息资源的提供者和正确引导者，同时也是学生学习的合作者。
3.2 物理常规实验与课件模拟实验的有机结合
物理学中的概念和规律都是人们从生产、生活实践和实验中抽象、概括而积累下来的知识。中学物理实验教学以培养学生的实践能力和创新精神为目标，以学生掌握课本中学生实验所包含的实验方法和手段为重点，以学生掌握物理知识、形成能力为最终目的。而学生对物理概念和规律的认识、理解和掌握往往依赖于对物理现象的直观感知，这一过程只有依靠真实的物理实验才能实现。因此，有条件完成的实验应该先进行实验的演示，或让学生亲自动手实验，给学生提供一个感性认识的基础，然后根据需要适时切入课件，对实验进行模拟，使连续或瞬间的物理过程变得有序和可控，引导学生对实验现象进行分析和抽象。但是要特别强调的是，模拟得再好的多媒体课件都不可能代替常规实验，它只能起到辅助教学的作用。如果盲目地追求多媒体课件的运用，反而会适得其反。如有的教师在教左手定则时，本来用常规实验就能够很好地说明安培力与电流、磁场的方向关系，却非要做成课件，在屏幕上演示，从中找到规律。这样，学生会认为这些变化是教师人为做出来的，不一定是真实的，显然不利于学生的观察、体验、感悟和发现提高。
3.3 正确把握实验教学中多媒体课件的辅助作用
随着现代教学媒体的不断完善和发展，制作的各种课件越来越精美流畅，在教学活动中，教师只需要点击鼠标，就可以按课件固化的教学过程来指挥课堂教学。但这样的课就成了“流水课”，课堂教学被电脑的既定流程牵着走，不符合“以学生为中心”的教学思想。任何教学活动，都是师生相互作用的过程，在这一过程中，教师应该根据学生的掌握情况和教学要求，适时调整教学过程和教学计划，对教学信息进行有效调整和引导。在物理实验教学中，教学过程应该充分体现对物理实验的探索性、师生共同讨论的合作性和学生思维的独立性，这个过程不只是传授知识，还有方法的启示、能力的培养，这是任何现代教育媒体都不可代替的。每一堂优秀的课例，都离不开教师成功的调控和主导，课件不可能替代教师的主导作用。最优秀的课件也只能在突破难点、强化重点，帮助学生掌握知识体系的过程中起辅助教学的作用。
总之，多媒体技术与物理教学实验的有机结合是物理教学实验改革中的一种新型教学手段，由于视听结合、手眼并用的特点及其模拟、反馈、个别指导和情景创设的感染力，使其具有极大的吸引力。为了适应时代发展的要求，每位物理教师要努力提高自身素质，转变教育教学观念，改进教学方式，将常规物理教学实验和多媒体技术有机结合，为物理实验教学寻求更大的突破。
（作者单位：江苏省太仓市沙溪高级中学）
多媒体与物理实验教学有机整合，可利用视听资料、网络资源等加强实验教学与社会、生活、科学技术之间的联系。多媒体的交互性和超文本链接优势，又为“师生互动”提供了可靠的保证。在实验的不同环节，多媒体都可发挥独特的作用：在观察环节极大地扩展实验的可视性和可控性；在数据采集环节使物理量的测量不但简单方便，而且精度提高；在数据分析环节则让学生从机械、繁琐的数据处理过程中解脱出来，投入到更有创造力的方面。因此，借助多媒体的优势可以实现物理实验教学的新要求。
2 多媒体在实验教学中的应用
2.1 化不可见为可见，促进直观感悟
很多的物理实验在一般实验室中不可能做出，虽能用图片说明，却难以描述清楚，更不能反映其动态的变化规律。在这方面，多媒体的辅助教学可以发挥很大的作用。例如讲万有引力定律时，用电脑为学生描绘一幅动态的天体运动图景，使学生对天体间的相互作用、相互依存及万有引力定律牢牢地印在脑海里；一些涉及微观世界和肉眼看不见物质的实验，如α粒子散射实验、原子核衰变、链式反应、电场线、磁感线、带电粒子在电磁场中的运动、电子能级的跃迁等，这些实验有的受实验条件限制无法做，有的本身就无法显示，而利用计算机进行动画模拟实验，问题就能得到解决。通过多媒体与物理实验整合，可以突破常规实验仪器的局限性，对那些难以观察到的、复杂的、困难的、危险的实验进行模拟，为教学提供帮助。
2.2 弥补实验不足，增强实验演示效果
如在做牛顿管实验时，因为玻璃管抽成真空比较困难，一旦真空度稍差，实验的同时下落就有偏差，而且管内的金属片和羽毛很小，后排的学生看不清。这里可以用牛顿管先在有空气时做一次，再抽出一部分空气做第二次，尽量抽成真空时再做一次，若金属片和羽毛不是真正同时落下，也因为有比较，学生知道是空气阻力的作用。这时用多媒体模拟，放大牛顿管，放慢镜头，实验的效果就非常到位，学生的理解领悟就绝对没问题。
2.3 彰显物理本质，突破课堂教学难点
教学难点主要是指由于知识的深度和知识的模糊性造成学生在学习过程中遇到的难题，尽管有些教学难点可能并不是教学重点，但是在教学过程中如果不解决，也会严重影响到教学目标的实现。物理学是研究物质运动和变化的科学，在某些方面，用常规实验不易表现物理学中动和变的特点，实验所包含的物理本质不够清晰，需要用动态模拟予以补充。例如，简谐运动中弹簧振子的振动实验，学生很难同时观察到回复力、加速度、速度和位移等物理量在4个运动过程及5个关键时刻的大小和方向，这是教学的难点。而采用课件模拟，就可调节振动频率或者使其暂停，便于对4个矢量的大小、方向变化进行分析，也可重复选择观察任意一个物理量的周期性变化，有利于学生建立简谐运动完整的物理图景。
2.4 实时采集数据，实现快速数据处理
例如在热学中研究气体状态方程时，探究温度、体积和压强三者间的定量关系，实验中采用控制变量法，对于压强的测定，需先通过测定活塞及砝码的重、活塞的直径，再计算得到，至少取6组实验值，学生要花大量时间来计算。如运用压力传感器和计算机多媒体系统，实验数据几乎即时获得。而且在探究压强与体积关系时，数据处理后计算机随即画出P-V图线，很明显是一条曲线，这时针对两者关系让学生作出猜测，学生会想到P与V是否成反比？或P与V2成正比？也可能P与V3成正比？这时可以让计算机分别画出P-1/V、P-V2和P-V3图像并分析，P、V关系便一目了然。
3 多媒体辅助下优化物理实验
教学的几点思考
3.1 转变物理实验教学观念
教学过程中学生是学习的主体，学生对授课的接受程度、参与程度是教学效果的直接体现。因此，在物理实验教学中，教师应自觉地把学生置于既是认识的主体又是实践的主体的地位，围绕学生全面发展这个中心，改变教师的教学方式。利用多媒体辅助，将单纯的说教变为情景的熏陶，通过图文并茂的方式给学生提供知识信息，正确引导启发学生去探究、去思考、去提炼，调动学生的学习积极性，使学生主动参与到教学过程中来。在教学活动中，多媒体是教师教学的辅助工具，是学生学习、认知的工具和对象，也是学生学习过程中情感激励的工具。教师是学习情景的创造者，学习信息资源的提供者和正确引导者，同时也是学生学习的合作者。
3.2 物理常规实验与课件模拟实验的有机结合
物理学中的概念和规律都是人们从生产、生活实践和实验中抽象、概括而积累下来的知识。中学物理实验教学以培养学生的实践能力和创新精神为目标，以学生掌握课本中学生实验所包含的实验方法和手段为重点，以学生掌握物理知识、形成能力为最终目的。而学生对物理概念和规律的认识、理解和掌握往往依赖于对物理现象的直观感知，这一过程只有依靠真实的物理实验才能实现。因此，有条件完成的实验应该先进行实验的演示，或让学生亲自动手实验，给学生提供一个感性认识的基础，然后根据需要适时切入课件，对实验进行模拟，使连续或瞬间的物理过程变得有序和可控，引导学生对实验现象进行分析和抽象。但是要特别强调的是，模拟得再好的多媒体课件都不可能代替常规实验，它只能起到辅助教学的作用。如果盲目地追求多媒体课件的运用，反而会适得其反。如有的教师在教左手定则时，本来用常规实验就能够很好地说明安培力与电流、磁场的方向关系，却非要做成课件，在屏幕上演示，从中找到规律。这样，学生会认为这些变化是教师人为做出来的，不一定是真实的，显然不利于学生的观察、体验、感悟和发现提高。
3.3 正确把握实验教学中多媒体课件的辅助作用
随着现代教学媒体的不断完善和发展，制作的各种课件越来越精美流畅，在教学活动中，教师只需要点击鼠标，就可以按课件固化的教学过程来指挥课堂教学。但这样的课就成了“流水课”，课堂教学被电脑的既定流程牵着走，不符合“以学生为中心”的教学思想。任何教学活动，都是师生相互作用的过程，在这一过程中，教师应该根据学生的掌握情况和教学要求，适时调整教学过程和教学计划，对教学信息进行有效调整和引导。在物理实验教学中，教学过程应该充分体现对物理实验的探索性、师生共同讨论的合作性和学生思维的独立性，这个过程不只是传授知识，还有方法的启示、能力的培养，这是任何现代教育媒体都不可代替的。每一堂优秀的课例，都离不开教师成功的调控和主导，课件不可能替代教师的主导作用。最优秀的课件也只能在突破难点、强化重点，帮助学生掌握知识体系的过程中起辅助教学的作用。
总之，多媒体技术与物理教学实验的有机结合是物理教学实验改革中的一种新型教学手段，由于视听结合、手眼并用的特点及其模拟、反馈、个别指导和情景创设的感染力，使其具有极大的吸引力。为了适应时代发展的要求，每位物理教师要努力提高自身素质，转变教育教学观念，改进教学方式，将常规物理教学实验和多媒体技术有机结合，为物理实验教学寻求更大的突破。
（作者单位：江苏省太仓市沙溪高级中学）