形象的多媒體技術與抽象的物理教學

當前，在我國的基礎教育領域里，正在深入地開展教學的整體改革，要實現這些改革，必須借助現代的教學媒體，即利用多媒體進行教學。多媒體教學是教學現代化的標志，是教學改革的重要組成部分，是整體教學改革的重要途徑和突破口。它不僅具有其它直觀教學的優點，而且還有視聽結合、動靜結合、操作方便等特點，有利于課堂教學改革，優化教學結構。

多媒體教學是指在教學過程中運用系統科學的觀點和方法，組織多媒體信息，結合傳統的教學手段，使兩者有機結合，相輔相成，形成合理的教學結構，以實現教學的優化，并參與課堂教學的過程。

多媒體技術應用在物理教學中，通過對物理實驗模擬，來降低學生對所學知識的理解難度，化抽象為形象。因為在物理教學中，有很多物理量是看不見、摸不到的，只能從其表現出來的現象進行分析、歸納、演繹、推理，進而總結出結論。借助多媒體計算機，能將這些抽象的知識模擬出來，直觀形象地顯現在學生面前，降低學生對所學知識的理解難度。在研究“磁體周圍的磁場”時，情況就是這樣的——磁體周圍的磁場是客觀存在的，可是我們既看不見也摸不到，如果讓學生僅憑想象，必然會困難重重，這時我們就可以借助計算機將磁體周圍的磁場模擬出來，讓學生一目了然。這里強調的物理模擬，不是示意性的簡單動畫，它演示的物理過程接近于物理的真實。如電流是電荷的定向移動，這種移動是疊加在電子無規則運動基礎上的定向移動；電容器充電、放電的過程；兩球碰撞時先壓縮、后恢復，其過程中兩球速度、加速度的變化，粒子散射、核裂變的過程等。模擬實驗是多媒體輔助教學的重要功能之一，利用多媒體做實驗，準確、逼真（有動畫感），能夠較好地反映出物理現象變化的全過程。

多媒體還可以進行動畫演示，調動學生學習物理的積極性，激發學生學習物理的興趣。物理學本身是一門實驗科學，許多物理知識的理解是要依靠直觀的實驗做基礎的，但在中學教學中有很大的一部分實驗（尤其是微觀實驗）是無法實現或較難實現的。不做實驗就會對學生掌握知識以及教學效果帶來很大影響。以往遇到這種情況，多是教師對著掛圖或書中插圖講實驗，學生沒有形成具體的認識，較難接受。利用多媒體則可以化小為大、化遠為近、化抽象為具體，使本來看不見或者看不清的東西變為具體形象的動畫片，利用動畫作為媒介，逼真地展現在學生面前，幫助學生理解掌握物理知識，給學生提供大量的感性材料，豐富教學內容，幫助學生形成科學概念，深刻理解較抽象和較復雜的教材內容，使學生在輕松、愉快的環境中去學得知識。如簡諧振動的圖像，把彈簧振子振動的實物圖、相應的圓周運動以及振動圖像的形成有機地聯系起來，計算機在一幅畫面中演示這種有聯系的連續的動畫，在教學中能起到化解難點、突破重點的作用。在“生活中的透鏡”一節的教學中，利用照相機照相時，由于在照相機膠片上所成像的大小是隨被照物體與鏡頭的距離的變化而變化的，而像的這種變化是學生在外部不易觀察的。這時，將其做成動畫，像的這種變化就顯而易見了。這樣，可以防止學生產生厭學的心理，調動學生學習物理的積極性，激發學習物理的興趣。

我們還可以借助多媒體技術進行知識提煉，加大課堂密度，增大課容量。這里所說的知識提煉，是以計算機特有的方式進行的知識的復習、鞏固、小結，它能夠把物理規律集中表現出來。如，“透鏡成像”是幾何光學中的重點內容，要求學生掌握透鏡成像的虛實、正倒、大小及物體移動時像的變化和移動的情況，在教學過程中學生通過實驗法、作圖法、公式法學習這部分知識。作為這一單元的小結，計算機演示物體沿主軸由遠及近向透鏡移動的過程中像的變化和運動，在學生有了實驗的感性認識和理性分析之后，給他們一個形象的、連續的、鮮明的知識提煉，達到復習、鞏固的目的。物理是以實驗為基礎的學科，而每一個實驗都是經物理學家的許多次實驗后才得出的結論，所以我們要掌握這些知識的來龍去脈，對培養學生的創新精神是大有益處的。而課堂的時間短，如果真的用實驗一個一個地去完成，確是一件困難的事，這時我們可以將前人走過的路——即實驗目的、實驗準備、實驗過程等，用微機展示出來，讓學生按照著前人使用過的正確方式去做。這樣既能準確地完成任務，又不至于使學生走彎路，從而在短時間內高效地完成任務。

利用現代化教學手段對學生產生有利于一種好的潛移默化的影響。通過人機對話，學生能發揮學習的主動性和靈活性，有力地促進智力開發和學習效率的提高；又由于學生可以根據自己的情況控制學習進度，還可實現因材施教、因人施教、突出個性發展的素質教育的目的。如我們用教學軟件進行“振動和波”的復習時，每個學生可根據自己的情況選擇復習內容和練習題，老師則根據每個學生的具體情況給予個別指導，進而達到較好的效果。隨著現代化教學手段的不斷應用，既方便了教學，也向學生展示了科技發展的現狀，無形中在號召學生應努力學習，不斷地豐富和完善自己，跟上時代的要求，去使用現有的現代化工具，才有可能去創新，才能走在時代的前列。

應用多媒體進程中，我們也看到了一些存在的問題：

以輔代主。在教學活動中，學生是主體，教師應起主導作用，多媒體技術是為提高教學效率而使用的一種手段。但在實際教學中，多媒體教學不但替代了粉筆黑板，還替代了其它媒體的地位，“包辦”了所有的教學工作，多媒體替代了一切，成了現代課堂教學的全權代表。這種全盤“包辦”必然帶來問題，如：投影屏幕不能完全替代教師板書。現實中不少老師利用多媒體教學時，脫開了粉筆和黑板。但作為傳統課堂教學象征的黑板仍有一些地方是現代教學媒體無法替代的，首先是黑板即時重現力強，隨寫隨看，內容還可以方便地增刪，教師在使用多媒體教學的過程中，有時會有突然而至的靈感，如果借助黑板，這種“靈感”就會得到充分展示。另外，好的手工板書有提綱挈領的作用，有體現教師風格的作用，有無形感化的作用，學生抬頭一看，便對本節課的重點一目了然。所以，使用多媒體教學時，不能忽視教師在教學中的主導地位，更不能忽視學生的主體性。

以模擬實驗操作代替實際實驗操作。能夠實際完成的實驗必須讓學生實際操作。利用微機技術可以很方便地實現模擬現實，甚至模擬現實中難以實現的實驗。但是，如果熱衷于在計算機上模擬操作而忽視學生的實際操作，勢必影響學生動手能力的培養。同時由于模擬實驗不是真實的實驗，使得它的可信度不高，如果長期要學生接受他們所懷疑的信息，那么必然會使他們喪失質疑、創新的欲望和能力，重新回到機械接受和機械記憶的老路上，與使用多媒體計算機進行輔助教學的初衷背道而馳。因此，可以通過實驗解決的問題就沒有必要再用多媒體摸擬，要盡可能采用真實的實驗實踐教學。

以教師的活動代替學生的思考。教學活動中，必須發揮學生的主體作用。多媒體輔助教學的作用在于應用現代化的技術手段，刺激和調動學生思考的積極性，啟發學生的思路，培養學生的發現問題、思考問題、解決問題的能力。因此，在應用多媒體進行教學的實踐中，必須注意不能讓電教媒體擠占學生的探索、分析、思考的時間，必須把學生的思維能力的培養作為教學的重要目標。

以人機對話代替師生對話。教學活動是一個師生共同參與的活動，在教學中通過師生之間的對話，信息交流、反饋，實現教學雙方對教學過程的把握，幫助教師在一個動態的過程中完成教學任務，實現教學目標。如果盲目地依賴于計算機，只注重人機的對話，很容易忽略師生之間的信息反饋，那么就會使教師的教學活動進入一個單向的信息系統，無法擺脫滿堂灌的模式。

以形象思維代替抽象思維。教學活動的一個重要目的就是培養學生的抽象思維能力，對高年級學生而言，這種能力的培養顯得尤為重要。多媒體技術可以利用自己強大的功能，降低難度，突破難點，但是，如果只是簡單地以生動形象的畫面把本來應該在學生頭腦中的想象再現出來，那么，勢必會影響學生的抽象思維能力的形成和發展，不利于學生的長期發展。

(作者單位：甘肅武威市涼州區張義鎮中路中學)