论文部分内容阅读
物理学是一门以实验为基础的自然科学，物理概念和规律都是以实验为基础抽象概括出来的。教学中通过实验对物理现象进行重现和探究是学生认识、理解和掌握物理知识的重要途径。但由于受实验条件、空间和时间等限制，教学中无法对某些现象进行实际演示，学生就无法从现象中获得可靠的、完整的感性材料，这严重影响了学生对物理概念和规律的认识和运用，降低了学习效率。
将多媒体技术引入物理实验教学中，能够克服实验条件、空间和时间等的限制。能把静态表象演化为动态过程、变抽象理论为具体场景，突显现象本质；能宏观模拟，截取现实场景，使学生仿佛身临其境；使漫长变化过程短时呈现，把稍纵即逝的过程慢放或重复播放，对过程进行控制和解析。易化了学习难点，突破了教学重点，使课堂变得更加丰富多彩，激发了学生学习兴趣，有效地提高了教学质量，使学生在轻松的氛围中愉悦地获取物理知识。
但在实际教学中，由于教师理念偏差、实验的客观真实性和媒体制作的主观性的矛盾等原因，使得多媒体的不当使用对物理实验教学带来了一些消极的影响：譬如有的老师观念不清，完全抛弃实际操作的实验教学手段，时而用动画、时而播视频、时而放幻灯……一堂实验课被演绎的花里胡哨，教师成了媒体的放映者，学生则成为媒体被动的观看者。过多的使用媒体严重的干扰了学生的注意力，使课堂看似生动活泼，但学生通过操作获取知识、提高能力的教学目的根本没有达到。多媒体资源是人为加工处理的，尤其是多媒体课件都是人们设计的一种理想化的物理情景，与现实的物理过程有很多区别，实验教学中如果一味地用多媒体模拟实验代替真实的物理实验，就会使学生在接受时有一种“假”的感觉，大大的降低了学生对实验现象和结论的可信度。“循规蹈矩”的媒体演示阻滞了学生的创新能力、想象能力、科学思维能力和分析能力。那么如何在实验教学中有效的利用多媒体技术，物理实验教学中要运用多媒体技术演示些什么？我想谈谈自己粗浅的认识：
一、运用多媒体技术演示实验中学生无法直接观察到的，在传统教学中只能用挂图、模型来说明或用其它现象来比拟的物理现象
物理学中有很多内容是以微观粒子和场为研究对象，如分子动理论、摩擦起电、电场、磁场等，现象的发生发展过程我们无法用肉眼直接观察，在传统的教学中只能用教学挂图静态的显示或用模型死板的模拟这些对象，不能反映对象的发展变化过程。而对于像电流、电压等概念的建立只能用与之类似的水流、水压类比来完成。学生获得的这方面的知识仍是宏观物体的规律多于微观粒子的规律，不能体现现象的本质。但若用多媒体课件演示这些内容，物体内分了无规则运动、电荷转移、电场线分布、磁感线分布尽可仿真演示，虽是虚拟的，但可在很大程度上降低学生对所学知识的理解难度，化抽象为形象。
二、运用多媒体演示瞬间发生，学生无法快速观察或现象发生的时间较漫长，不可能在一节课时间完成的物理现象
自然界中的许多现象发生发展的过程往往历时很短，如重物下落过程、快速运动物体的碰撞过程等，要探究它们运动时所遵循的规律，单凭实验室里直接地实物演示是看不出物体运动的规律的。但若在演示完成后，利用FLASH动画慢放或重复模拟现象的发展过程，学生就很容易从中找出落体运动的规律和碰撞物体碰撞时先挤压变形，后恢复分开及其过程中速度、加速度变化特点，总结出相关的物理规律。而有些物理现象的发生却需经历一个较长的过程，如硫酸铜的扩散、固体分子间的扩散等实际的过程要经过一个很长的时间，无法进行实际演示，但学生又很难想象现象过程，这时我们就可以利用多媒体快放和可控制的优势，可在较短的时间演示这些漫长的过程，肯定能收到没有现象只有侃侃而谈无法获得的教学效果。
三、运用多媒体技术演示需要在理想条件下进行实验才可以得出概念或规律，而实际操作时根本无法提供这样的条件的物理实验
物理概念和规律是对自然界和生产生活中物理现象真实的反映，但由于受现实因素的影响，许多概念和规律还是建立在“苛刻”的理想条件下，如牛顿第一定律、理想气体定律等，如果直接演示由于我们不可能提供一个没有摩擦的无限长度的木板、严格遵守气体实验定律的气体，所以实验结论和教材给出的结论肯定相去甚远。与其如此，还不如用多媒体课件直接模拟实验所需的理想条件和场景，用动画完全实现这一理想过程，增强学生的直观认识，更有利于学生对这部分知识的理解、记忆和掌握。
四、运用多媒体设备演示由于受仪器、空间或安全限制而不能或不宜实际操作的物理实验
教学过程中我们常会遇到这样的情况：像内燃机、抽水机、磁悬浮等的工作原理等实验，由于学校实验器材配备不足又无法自制或找到替代教具导致完成此类实验有许多困难；像天体运动、火力发电、火箭发射等因空间限制学生无法身临其境；像家庭电路、托利拆里实验等因存在安全隐忧学生不宜实际操作等问题。传统教学中，教师只能借助书本、教师语言、教学挂图和模型等比较单一的教学方式去完成这部分教学内容。但若在教学中引入多媒体技术，用媒体模拟内燃机、抽水机、磁悬浮列车内部元件工作过程，截取影像磁盘中天体运动、火力发电厂、火箭发射过程的有用片段，利用常用的图像动画处理系统制作CAI课件，演示家庭电路的装配、电路中短路、断路及触电种类等。不仅规避了操作危险、弥补了器材不足，而且拓宽了学生知识面，创设了良好的教学氛围，提高了学生兴趣…… 一定会收到意想不到的效果。
五、运用多媒体技术演示测量类实验中尺寸较小的测量工具的刻度特征和读数方法
测量是大多数物理实验不可缺少的组成部分，但由于很多学生不会正确使用测量工具而致使实验不能达到预期目的。教师应在仪器的量程、分度值、读数方法方面对学生进行有意识训练。但由于实验用仪器（如温度计、测力计、电表等）一般尺寸较小，刻度较密，教师不能在讲台上清楚地对学生进行正确演示和错误纠正，也不可能去手把手教会每位学生。基于此，在实验前，教师可预先通过动画媒体针对性的设计制作出这类问题的相关习题，通过屏幕放大，或用实物展台对测量工具进行直接放大，指导学生训练，可较容易地突破这个瓶颈，保证相关实验顺利进行。
当然，动手实验是提高学生实践能力，启迪学生思维的重要手段，而多媒体技术则是教学活动中充分实现教学目标的有力辅助工具。物理实验教学中我们一定要正确处理好这两者的辩证关系，绝不能简单地用多媒体演示代替实际实验，也不能无缘由的完全排斥多媒体技术。只有通过不断的实践和探索，使它们有机融合，才能充分发挥多媒体技术对实验教学的巨大促进作用，大幅度地提高实验教学效果。
参考文献：
[1]《中国信息技术教育》中央电化教育馆
[2]《新课程学习》山西教育出版社。2009
（作者单位：青海省德令哈市第四中学 817000）
将多媒体技术引入物理实验教学中，能够克服实验条件、空间和时间等的限制。能把静态表象演化为动态过程、变抽象理论为具体场景，突显现象本质；能宏观模拟，截取现实场景，使学生仿佛身临其境；使漫长变化过程短时呈现，把稍纵即逝的过程慢放或重复播放，对过程进行控制和解析。易化了学习难点，突破了教学重点，使课堂变得更加丰富多彩，激发了学生学习兴趣，有效地提高了教学质量，使学生在轻松的氛围中愉悦地获取物理知识。
但在实际教学中，由于教师理念偏差、实验的客观真实性和媒体制作的主观性的矛盾等原因，使得多媒体的不当使用对物理实验教学带来了一些消极的影响：譬如有的老师观念不清，完全抛弃实际操作的实验教学手段，时而用动画、时而播视频、时而放幻灯……一堂实验课被演绎的花里胡哨，教师成了媒体的放映者，学生则成为媒体被动的观看者。过多的使用媒体严重的干扰了学生的注意力，使课堂看似生动活泼，但学生通过操作获取知识、提高能力的教学目的根本没有达到。多媒体资源是人为加工处理的，尤其是多媒体课件都是人们设计的一种理想化的物理情景，与现实的物理过程有很多区别，实验教学中如果一味地用多媒体模拟实验代替真实的物理实验，就会使学生在接受时有一种“假”的感觉，大大的降低了学生对实验现象和结论的可信度。“循规蹈矩”的媒体演示阻滞了学生的创新能力、想象能力、科学思维能力和分析能力。那么如何在实验教学中有效的利用多媒体技术，物理实验教学中要运用多媒体技术演示些什么？我想谈谈自己粗浅的认识：
一、运用多媒体技术演示实验中学生无法直接观察到的，在传统教学中只能用挂图、模型来说明或用其它现象来比拟的物理现象
物理学中有很多内容是以微观粒子和场为研究对象，如分子动理论、摩擦起电、电场、磁场等，现象的发生发展过程我们无法用肉眼直接观察，在传统的教学中只能用教学挂图静态的显示或用模型死板的模拟这些对象，不能反映对象的发展变化过程。而对于像电流、电压等概念的建立只能用与之类似的水流、水压类比来完成。学生获得的这方面的知识仍是宏观物体的规律多于微观粒子的规律，不能体现现象的本质。但若用多媒体课件演示这些内容，物体内分了无规则运动、电荷转移、电场线分布、磁感线分布尽可仿真演示，虽是虚拟的，但可在很大程度上降低学生对所学知识的理解难度，化抽象为形象。
二、运用多媒体演示瞬间发生，学生无法快速观察或现象发生的时间较漫长，不可能在一节课时间完成的物理现象
自然界中的许多现象发生发展的过程往往历时很短，如重物下落过程、快速运动物体的碰撞过程等，要探究它们运动时所遵循的规律，单凭实验室里直接地实物演示是看不出物体运动的规律的。但若在演示完成后，利用FLASH动画慢放或重复模拟现象的发展过程，学生就很容易从中找出落体运动的规律和碰撞物体碰撞时先挤压变形，后恢复分开及其过程中速度、加速度变化特点，总结出相关的物理规律。而有些物理现象的发生却需经历一个较长的过程，如硫酸铜的扩散、固体分子间的扩散等实际的过程要经过一个很长的时间，无法进行实际演示，但学生又很难想象现象过程，这时我们就可以利用多媒体快放和可控制的优势，可在较短的时间演示这些漫长的过程，肯定能收到没有现象只有侃侃而谈无法获得的教学效果。
三、运用多媒体技术演示需要在理想条件下进行实验才可以得出概念或规律，而实际操作时根本无法提供这样的条件的物理实验
物理概念和规律是对自然界和生产生活中物理现象真实的反映，但由于受现实因素的影响，许多概念和规律还是建立在“苛刻”的理想条件下，如牛顿第一定律、理想气体定律等，如果直接演示由于我们不可能提供一个没有摩擦的无限长度的木板、严格遵守气体实验定律的气体，所以实验结论和教材给出的结论肯定相去甚远。与其如此，还不如用多媒体课件直接模拟实验所需的理想条件和场景，用动画完全实现这一理想过程，增强学生的直观认识，更有利于学生对这部分知识的理解、记忆和掌握。
四、运用多媒体设备演示由于受仪器、空间或安全限制而不能或不宜实际操作的物理实验
教学过程中我们常会遇到这样的情况：像内燃机、抽水机、磁悬浮等的工作原理等实验，由于学校实验器材配备不足又无法自制或找到替代教具导致完成此类实验有许多困难；像天体运动、火力发电、火箭发射等因空间限制学生无法身临其境；像家庭电路、托利拆里实验等因存在安全隐忧学生不宜实际操作等问题。传统教学中，教师只能借助书本、教师语言、教学挂图和模型等比较单一的教学方式去完成这部分教学内容。但若在教学中引入多媒体技术，用媒体模拟内燃机、抽水机、磁悬浮列车内部元件工作过程，截取影像磁盘中天体运动、火力发电厂、火箭发射过程的有用片段，利用常用的图像动画处理系统制作CAI课件，演示家庭电路的装配、电路中短路、断路及触电种类等。不仅规避了操作危险、弥补了器材不足，而且拓宽了学生知识面，创设了良好的教学氛围，提高了学生兴趣…… 一定会收到意想不到的效果。
五、运用多媒体技术演示测量类实验中尺寸较小的测量工具的刻度特征和读数方法
测量是大多数物理实验不可缺少的组成部分，但由于很多学生不会正确使用测量工具而致使实验不能达到预期目的。教师应在仪器的量程、分度值、读数方法方面对学生进行有意识训练。但由于实验用仪器（如温度计、测力计、电表等）一般尺寸较小，刻度较密，教师不能在讲台上清楚地对学生进行正确演示和错误纠正，也不可能去手把手教会每位学生。基于此，在实验前，教师可预先通过动画媒体针对性的设计制作出这类问题的相关习题，通过屏幕放大，或用实物展台对测量工具进行直接放大，指导学生训练，可较容易地突破这个瓶颈，保证相关实验顺利进行。
当然，动手实验是提高学生实践能力，启迪学生思维的重要手段，而多媒体技术则是教学活动中充分实现教学目标的有力辅助工具。物理实验教学中我们一定要正确处理好这两者的辩证关系，绝不能简单地用多媒体演示代替实际实验，也不能无缘由的完全排斥多媒体技术。只有通过不断的实践和探索，使它们有机融合，才能充分发挥多媒体技术对实验教学的巨大促进作用，大幅度地提高实验教学效果。
参考文献：
[1]《中国信息技术教育》中央电化教育馆
[2]《新课程学习》山西教育出版社。2009
（作者单位：青海省德令哈市第四中学 817000）