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随着科学技术的进步,教学手段现代化程度的不断提高,电教媒体将促使实验课教学模式发生巨大变化。由于电教媒体所提供的客观事物现象比现场实况反映的更集中、形象、典型、精粹,不仅能把客观实物模拟得十分逼真,还能运用声、光、色等的协调配合,生动直观地揭示事物的演变规律及其因果关系,再通过教师的启发讲解,使学生随着画面的变化,能深刻地掌握实验原理和方法,用于指导实验操作。
物理是一门以实验为主的学科,加强物理实验教学是提高物理教学质量的重要手段。随着教学节奏的加快,教学内容的更新,知识容量自然增大,迫使物理教学方式和方法的改革势在必行。为了更好地适应学生的学习特点,帮助学生理解、巩固和掌握所学知识,我们应利用可以储存和传递声像教育信息的媒体,如幻灯投影、录像、计算机辅助多媒体等教学手段,充分发挥电教媒体在物理实验教学中的作用,改变传统单一的物理实验教学模式的弊端,使物理实验教学得到优化。实践证明,传统的教学方法与多媒体辅助教学相结合,不仅极大地提高了实验课堂教学效率,有效地激发了学生的学习兴趣和认知能力,调动了学习的积极性和主动性,而且在学习过程中更有助于学生形成新思想、新观念、新方法,增强了学习的创新意识,培养了学生的观察能力、思维能力和创新能力,较好地提高了物理实验教学的质量。
一、运用电教媒体,化抽象为具体,帮助学生理解问题
物理是研究自然规律的一门科学,物理概念和原理大多较为抽象,如电场、磁场等既看不见,又摸不着。研究的对象又很广泛,从宇宙天体到微观世界,靠语言和文字描述,学生较难理解。倘若通过计算机软件制作的课件进行动画模拟,变抽象为直观,学生易于接受。
物理演示实验是教师在课堂上的演示,而演示的现象直接影响教学效果。很多物理现象在课堂上是无法演示的,如带电粒子在加速器的加速过程、链式反应、核反应过程中放射线在电磁场中的偏转问题等,对此我们可以利用多媒体对带电粒子在加速器中的加速过程、链式反应、射线在电磁场中的偏转等问题进行模拟,用以丰富学生头脑中的认知背景。又如机械波的产生和传播过程,通常只能用演示绳波的方法帮助学生理解,由于绳波持续的时间很短且效果欠佳;用横波、纵波演示器进行模拟,则会因人为的控制和振源不清晰而不便于学生理解。如果使用计算机利用几何画板等软件,则可以形象、直观地展示出波的产生和传播过程,并且可以从定性和定量两个不同的方面进行展示。
二、运用电教媒体,提高实验现象的可视性,激发学生学习物理的兴趣
有的实验可见度较小,有时除前排的学生外,后面的学生很难观察到实验现象,多做几次实验又浪费时间。如果将这些演示实验通过多媒体展示,采用放大、慢放、定格、重播等方法帮助学生观察,学生就可以清楚地看到各种现象,如对布朗运动的观察,在传统的教学中教师往往调整好几套器材让学生观察,这样既费时,又因不同学生视力的差异而很难获得较好的观察效果,同时在实际教学中也很难集中所有学生的注意力。现在我们可以利用现代信息技术,将布朗运动用显微投影仪投影到屏幕上,这样一方面可以使学生都能看清楚实验现象,另一方面由于是所有学生的同时观察,因此也给教学中聚集学生的思维创造了条件。再如,对于游标卡尺和螺旋测微器等测量仪器读数的教学,由于这些测量仪器的几何尺寸较小,利用板图或挂图进行教学费时费力,让学生人手一件测量仪器则在教学之初又感到很难集中学生的注意力。有了现代信息技术我们便可以较好地解决这一问题,特别是在读数方法的教学之初,可以利用视频投影仪,将实际的游标卡尺和螺旋测微器投影到大屏幕上,结合投影的情况进行教学就方便多了。同时在进行测量仪器读数的小练习时,还可以利用课件让学生练习课件中所给出测量情景的读数,这对于教学中的及时反馈是十分有效的。这样增强了可见度和动态感,变抽象内容为直观现象,学生看得一清二楚,增强了演示效果。同时活跃了课堂教学气氛,激发了学生学习物理的兴趣。而且这种新颖的方法能刺激学生的感官,引起学生的注意,有助于学生观察能力的培养。
如在教学“磁场对运动电荷的作用”时,笔者首先通过演示实验让学生建立起运动电荷在磁场中会受到力的作用,即洛仑兹力作用的概念,并初步认识到洛仑兹力与磁感应强度的方向和带电粒子的运动方向有关,但这还只是对宏观表象的认识,并没有认识到微观实质。在这一基础上,运用多媒体计算机显示动画课件并播放内容解说,使学生顺利地由宏观安培力过渡到微观领域的洛仑兹力,并领会到洛仑兹力方向的判断方法与安培力方向的判断方法相同,都是运用左手定则判断。这时学生从计算机网络中调出巩固性练习,对着计算机练习用左手定则判断洛仑兹力的方向。掌握判断洛仑兹力的方向之后,接着再运用多媒体课件向学生显示由安培力大小到洛仑兹力的推导过程和播放其中的简单说明,要求学生在此基础上自己推导洛仑兹力公式,并请学生板演。从板演的情况可看出大部分学生很快掌握了洛仑兹力公式的推导方法。为了巩固学生对洛仑兹力公式的进一步理解,通过计算机向学生展示一道例题,学生很快学会了运用洛仑兹力解决简单问题的方法。最后,通过计算机网络给学生一组检测性练习,让学生自己在计算机上独立完成,再通过提问和抽查来检查学生对本节知识掌握和运用的程度,收到了良好的教学效果。
三、运用电教媒体,改变传统物理实验教学现状,提高教学效果
学生分组实验是物理教学的一个重要方面,它不仅能帮助学生形成正确的物理概念,加深对物理规律的理解,而且能直接培养学生的观察能力。用实验的方法去验证和探索问题的能力,这是用任何手段所不能代替的。但是,从传统的物理分组实验课堂教学现状分析,还普遍存在着实验目标不明确、方法简单呆板,学生操作不甚规范等问题,从而影响了物理教学质量。实践证明,利用电教媒体,可很好地解决这些问题。例如,可以利用一些简单的工具软件来辅助学生处理相关的实验数据,以提高探究规律过程中分析与论证的效率。如在探究影响单摆振动周期的因素的实验中,可以利用光电传感器实现周期的准确测量与记录,并对周期与摆球质量、摆长、振幅等因素进行相应的定量处理,从而确定出影响周期的因素及周期与各因素之间的定量关系。
可见,利用电教媒体这一现代化教学工具作为辅助教学手段,一方面有利于发挥教师实验教学中引导、启迪、设疑、归纳等方面的主导作用,有利于实现实验教学目标,提高实验教学效率。另一方面,它可以将抽象的现象和概念具体化、直观化、实验化。事实说明,电教多媒体辅助教学进入物理实验教学,给学生带来了勃勃生机,它通过文本、图像、动画、视频、声音等方式创设情境,激发兴趣,突出重点,突破难点,化静为动,发展学生的思维,培养学生的能力,打破了传统的单一的实验教学模式,确保学生形象思维和抽象思维的同步进行,大大提高了课堂实验教学的质量。
参考文献
[1]许国梁.中学物理教学法[M].北京:人民教育出版社,1981.
[2]王兴乃,罗国栋.高中物理实验大全[M].北京:电子工业出版社.
(责任编辑 黄春香)
物理是一门以实验为主的学科,加强物理实验教学是提高物理教学质量的重要手段。随着教学节奏的加快,教学内容的更新,知识容量自然增大,迫使物理教学方式和方法的改革势在必行。为了更好地适应学生的学习特点,帮助学生理解、巩固和掌握所学知识,我们应利用可以储存和传递声像教育信息的媒体,如幻灯投影、录像、计算机辅助多媒体等教学手段,充分发挥电教媒体在物理实验教学中的作用,改变传统单一的物理实验教学模式的弊端,使物理实验教学得到优化。实践证明,传统的教学方法与多媒体辅助教学相结合,不仅极大地提高了实验课堂教学效率,有效地激发了学生的学习兴趣和认知能力,调动了学习的积极性和主动性,而且在学习过程中更有助于学生形成新思想、新观念、新方法,增强了学习的创新意识,培养了学生的观察能力、思维能力和创新能力,较好地提高了物理实验教学的质量。
一、运用电教媒体,化抽象为具体,帮助学生理解问题
物理是研究自然规律的一门科学,物理概念和原理大多较为抽象,如电场、磁场等既看不见,又摸不着。研究的对象又很广泛,从宇宙天体到微观世界,靠语言和文字描述,学生较难理解。倘若通过计算机软件制作的课件进行动画模拟,变抽象为直观,学生易于接受。
物理演示实验是教师在课堂上的演示,而演示的现象直接影响教学效果。很多物理现象在课堂上是无法演示的,如带电粒子在加速器的加速过程、链式反应、核反应过程中放射线在电磁场中的偏转问题等,对此我们可以利用多媒体对带电粒子在加速器中的加速过程、链式反应、射线在电磁场中的偏转等问题进行模拟,用以丰富学生头脑中的认知背景。又如机械波的产生和传播过程,通常只能用演示绳波的方法帮助学生理解,由于绳波持续的时间很短且效果欠佳;用横波、纵波演示器进行模拟,则会因人为的控制和振源不清晰而不便于学生理解。如果使用计算机利用几何画板等软件,则可以形象、直观地展示出波的产生和传播过程,并且可以从定性和定量两个不同的方面进行展示。
二、运用电教媒体,提高实验现象的可视性,激发学生学习物理的兴趣
有的实验可见度较小,有时除前排的学生外,后面的学生很难观察到实验现象,多做几次实验又浪费时间。如果将这些演示实验通过多媒体展示,采用放大、慢放、定格、重播等方法帮助学生观察,学生就可以清楚地看到各种现象,如对布朗运动的观察,在传统的教学中教师往往调整好几套器材让学生观察,这样既费时,又因不同学生视力的差异而很难获得较好的观察效果,同时在实际教学中也很难集中所有学生的注意力。现在我们可以利用现代信息技术,将布朗运动用显微投影仪投影到屏幕上,这样一方面可以使学生都能看清楚实验现象,另一方面由于是所有学生的同时观察,因此也给教学中聚集学生的思维创造了条件。再如,对于游标卡尺和螺旋测微器等测量仪器读数的教学,由于这些测量仪器的几何尺寸较小,利用板图或挂图进行教学费时费力,让学生人手一件测量仪器则在教学之初又感到很难集中学生的注意力。有了现代信息技术我们便可以较好地解决这一问题,特别是在读数方法的教学之初,可以利用视频投影仪,将实际的游标卡尺和螺旋测微器投影到大屏幕上,结合投影的情况进行教学就方便多了。同时在进行测量仪器读数的小练习时,还可以利用课件让学生练习课件中所给出测量情景的读数,这对于教学中的及时反馈是十分有效的。这样增强了可见度和动态感,变抽象内容为直观现象,学生看得一清二楚,增强了演示效果。同时活跃了课堂教学气氛,激发了学生学习物理的兴趣。而且这种新颖的方法能刺激学生的感官,引起学生的注意,有助于学生观察能力的培养。
如在教学“磁场对运动电荷的作用”时,笔者首先通过演示实验让学生建立起运动电荷在磁场中会受到力的作用,即洛仑兹力作用的概念,并初步认识到洛仑兹力与磁感应强度的方向和带电粒子的运动方向有关,但这还只是对宏观表象的认识,并没有认识到微观实质。在这一基础上,运用多媒体计算机显示动画课件并播放内容解说,使学生顺利地由宏观安培力过渡到微观领域的洛仑兹力,并领会到洛仑兹力方向的判断方法与安培力方向的判断方法相同,都是运用左手定则判断。这时学生从计算机网络中调出巩固性练习,对着计算机练习用左手定则判断洛仑兹力的方向。掌握判断洛仑兹力的方向之后,接着再运用多媒体课件向学生显示由安培力大小到洛仑兹力的推导过程和播放其中的简单说明,要求学生在此基础上自己推导洛仑兹力公式,并请学生板演。从板演的情况可看出大部分学生很快掌握了洛仑兹力公式的推导方法。为了巩固学生对洛仑兹力公式的进一步理解,通过计算机向学生展示一道例题,学生很快学会了运用洛仑兹力解决简单问题的方法。最后,通过计算机网络给学生一组检测性练习,让学生自己在计算机上独立完成,再通过提问和抽查来检查学生对本节知识掌握和运用的程度,收到了良好的教学效果。
三、运用电教媒体,改变传统物理实验教学现状,提高教学效果
学生分组实验是物理教学的一个重要方面,它不仅能帮助学生形成正确的物理概念,加深对物理规律的理解,而且能直接培养学生的观察能力。用实验的方法去验证和探索问题的能力,这是用任何手段所不能代替的。但是,从传统的物理分组实验课堂教学现状分析,还普遍存在着实验目标不明确、方法简单呆板,学生操作不甚规范等问题,从而影响了物理教学质量。实践证明,利用电教媒体,可很好地解决这些问题。例如,可以利用一些简单的工具软件来辅助学生处理相关的实验数据,以提高探究规律过程中分析与论证的效率。如在探究影响单摆振动周期的因素的实验中,可以利用光电传感器实现周期的准确测量与记录,并对周期与摆球质量、摆长、振幅等因素进行相应的定量处理,从而确定出影响周期的因素及周期与各因素之间的定量关系。
可见,利用电教媒体这一现代化教学工具作为辅助教学手段,一方面有利于发挥教师实验教学中引导、启迪、设疑、归纳等方面的主导作用,有利于实现实验教学目标,提高实验教学效率。另一方面,它可以将抽象的现象和概念具体化、直观化、实验化。事实说明,电教多媒体辅助教学进入物理实验教学,给学生带来了勃勃生机,它通过文本、图像、动画、视频、声音等方式创设情境,激发兴趣,突出重点,突破难点,化静为动,发展学生的思维,培养学生的能力,打破了传统的单一的实验教学模式,确保学生形象思维和抽象思维的同步进行,大大提高了课堂实验教学的质量。
参考文献
[1]许国梁.中学物理教学法[M].北京:人民教育出版社,1981.
[2]王兴乃,罗国栋.高中物理实验大全[M].北京:电子工业出版社.
(责任编辑 黄春香)