淺議多媒體技術(shù)在物理課堂教學(xué)中的應(yīng)用

摘要： 隨著多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，計(jì)算機(jī)已作為教學(xué)過程中一種理想的認(rèn)知工具在教育領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。可以預(yù)見，在課堂教學(xué)中引入多媒體課件教學(xué)，不僅將促進(jìn)教學(xué)手段的變革，同時(shí)還必將促進(jìn)關(guān)于教材的觀念與形式、教學(xué)方法與課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的變革，進(jìn)而促進(jìn)教學(xué)思想和教學(xué)理論的改革與發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 多媒體 物理教學(xué) 應(yīng)用

近年來，信息技術(shù)手段已成為一種強(qiáng)有力的、不可或缺的教學(xué)資源，運(yùn)用信息技術(shù)于物理課堂教學(xué)是降低教學(xué)難度，提高教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要途徑。陳至立在全國中小學(xué)信息技術(shù)教育工作會(huì)議上指出：教育部從2001年起，用5—10年左右時(shí)間在全國中小學(xué)基本上普及信息技術(shù)教育，全面實(shí)施“校校通”工程，以信息化帶動(dòng)教育的現(xiàn)代化，努力實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)教育跨越式發(fā)展。許多中學(xué)教師已越來越多地采用了多媒體教學(xué)這一現(xiàn)代教育技術(shù)手段，將其與中學(xué)物理教學(xué)有機(jī)整合，為物理教學(xué)注入了生機(jī)和活力，將學(xué)生帶入了一個(gè)廣闊而又精彩的物理世界，優(yōu)化了教學(xué)過程，取得了較好的教學(xué)效果，顯著地提高了課堂教學(xué)的質(zhì)量和效率。

1.多媒體應(yīng)用可提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣

物理課程大部分學(xué)生學(xué)不好，普遍覺得內(nèi)容抽象、枯燥。如何在傳授知識(shí)的過程中做到生動(dòng)形象是物理教師在備課時(shí)首先要解決的一個(gè)問題。而多媒體在物理教學(xué)中的應(yīng)用可以較好地解決這個(gè)難題。

心理學(xué)家蘇瑞特拉做過兩個(gè)著名的心理實(shí)驗(yàn)：一個(gè)是關(guān)于人類獲取信息的來源。他通過大量的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，人類獲取的信息83%來自視覺，11%來自聽覺，3.5%來自嗅覺，1.5%來自觸覺，1%來自味覺。這就是說，如果既能看得見，又能聽得見，還能用手操作，通過這樣多種感官刺激獲取的信息量，比單一聽教師講課強(qiáng)得多。另一個(gè)是關(guān)于知識(shí)記憶持久性的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，人們一般能記住自己閱讀內(nèi)容的10%，聽到內(nèi)容的2%，看到內(nèi)容的30%，聽到和看到內(nèi)容的50%，在交流過程中自己所說內(nèi)容的70%。這就是說，如果讓學(xué)生既能聽到又能看到，再通過討論、交流，用自己的語言表達(dá)出來，知識(shí)的保持將大大優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)的效果。應(yīng)用多媒體課件教學(xué)，能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望，從而形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，主動(dòng)參與教學(xué)過程，使課堂信息量加大，學(xué)生易于接受，在愉快的氣氛、交互討論中掌握教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，教學(xué)效果相當(dāng)明顯。

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)過程中，教師面向?qū)W生傳授知識(shí)技能，教學(xué)內(nèi)容、策略、方法、步驟，甚至學(xué)生做的練習(xí)都是教師事先安排好的，學(xué)生只能被動(dòng)地參與這個(gè)過程。這種方式以教師的主觀意識(shí)為主，學(xué)生完全處于被動(dòng)地位。提倡主體性教育，是社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需要，也是國際上教育改革的趨勢(shì)。主體性教育的過程，是教師引導(dǎo)下的學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)和自主活動(dòng)的過程。按認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn)，必須充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，學(xué)生才能獲得有效的認(rèn)知。蘇霍姆林斯基指出，教學(xué)應(yīng)使學(xué)生從中產(chǎn)生發(fā)現(xiàn)的驚奇、自豪、滿足，求知欲的愉快和創(chuàng)造的歡樂等各種情感體驗(yàn)，從而使學(xué)生帶著高漲的、激動(dòng)的情緒進(jìn)行學(xué)習(xí)和思考，使教學(xué)成為一個(gè)充滿活力和激情的活動(dòng)。

多媒體課件可以把電視機(jī)所具有的視聽合一功能與計(jì)算機(jī)的交互功能結(jié)合在一起，產(chǎn)生出一種新的圖文并茂、豐富多彩的人機(jī)交互方式，而且可以立即反饋。在這種交互式學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生可按自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、興趣來選擇自己所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，可以選擇適合自己水平的練習(xí)，也可以選擇不同教學(xué)模式（如個(gè)別教學(xué)模式或協(xié)商討論模式）來學(xué)習(xí)，這種交互方式對(duì)教學(xué)過程具有重要意義。

如在講述《勻變速直線運(yùn)動(dòng)、加速度》一節(jié)內(nèi)容時(shí)，可結(jié)合一些生活中加速過程如交通工具的啟動(dòng)過程，這些過程可以通過視頻截取的方式來獲得。播放一段運(yùn)動(dòng)員起跑、賽車啟動(dòng)、火箭發(fā)射等動(dòng)畫，由于畫面新奇，情境扣人心弦，可以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺性，使學(xué)生輕而易舉地獲得關(guān)于物體加速度的物理表象，為學(xué)生理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)和加速度兩抽象物理概念奠定基礎(chǔ)。

2.多媒體應(yīng)用可幫助學(xué)生提高物理思維能力

物理教學(xué)的主要目標(biāo)之一就是培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。多媒體能將具體的形象展示給學(xué)生，能夠幫助學(xué)生建立起清晰的物理情境，使抽象的物理知識(shí)和形象的物理現(xiàn)象聯(lián)系起來，能豐富學(xué)生的表象，啟動(dòng)學(xué)生的右腦思維，開發(fā)學(xué)生的智力潛能。如利用動(dòng)畫技術(shù)模擬宏觀世界和微觀世界、復(fù)雜的物理現(xiàn)象和物理過程等，從而化抽象為具體、化復(fù)雜為簡(jiǎn)捷，促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展，提高物理思維能力和建模能力。比如在講述《單擺》這一節(jié)時(shí)，先通過實(shí)驗(yàn)演示單擺的振動(dòng)過程讓學(xué)生觀察這種振動(dòng)是阻尼振動(dòng)，然后讓學(xué)生分析單擺小球在振動(dòng)過程中的受力情況（重力、拉力、阻力），得到結(jié)論沒有阻力的單擺在振動(dòng)時(shí)只受重力和拉力兩個(gè)力的作用，即理想單擺模型。然后結(jié)合多媒體課件定格播放和慢放振動(dòng)過程讓學(xué)生分析重力及其分力的方向和大小變化，再利用課件動(dòng)態(tài)演示重力的分解圖示。通過計(jì)算確定重力的切向分力（回復(fù)力）的大小與重力的關(guān)系為，結(jié)合近似關(guān)系及力的矢量性進(jìn)一步可得到。再通過課件同時(shí)演示單擺與彈簧振子的振動(dòng)（周期、相位相同），讓學(xué)生通過觀察然后獨(dú)立完成課后關(guān)于單擺振動(dòng)特點(diǎn)的表格。學(xué)生填表格的正確性和速度都較以前單單通過演示實(shí)驗(yàn)和黑板上畫受力分析圖要好得多。在后來的復(fù)習(xí)過程中也發(fā)現(xiàn)，以前的學(xué)生通過死記硬背來完成的作業(yè)，現(xiàn)在不翻書本就可以快速完成表格。這一點(diǎn)說明在學(xué)生頭腦中已經(jīng)形成了一個(gè)單擺模型，加深了對(duì)這個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)的掌握。同樣的例子還有《平拋運(yùn)動(dòng)》、《自由落體》、《機(jī)械波》等等。

3.多媒體可應(yīng)用于物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)?zāi)M

物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的有機(jī)組成部分。

在物理課堂中，用實(shí)驗(yàn)來演示是一種很好的教學(xué)方法，由于受到教學(xué)時(shí)間、空間或現(xiàn)實(shí)條件的限制，實(shí)驗(yàn)的觀察和操作有時(shí)無法達(dá)到教學(xué)要求，因而總有許多力不從心之處。利用多媒體技術(shù)的強(qiáng)大開發(fā)功能可彌補(bǔ)其中不足，現(xiàn)在我們可運(yùn)用不同的軟件在計(jì)算機(jī)上模擬實(shí)驗(yàn)過程，可獲得很好的效果。例如，物理現(xiàn)象微弱，呈現(xiàn)的時(shí)間不足，現(xiàn)象稍縱即逝，微觀領(lǐng)域中的物理現(xiàn)象等。而如果借助計(jì)算機(jī)的幫助，用攝像機(jī)把實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象錄制下來，重放、慢放或放大，甚至是模擬實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵部分，并依據(jù)需要，把長(zhǎng)時(shí)間的過程縮短，或者把變化的瞬間拉長(zhǎng)、展開，再現(xiàn)物理過程，能夠幫助學(xué)生觀察，從而彌補(bǔ)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的不足，使學(xué)生產(chǎn)生不可磨滅的印象。例如，平拋運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呈現(xiàn)的時(shí)間太短，若用數(shù)碼攝像機(jī)把實(shí)驗(yàn)過程拍攝下來，用電腦軟件做成錄像，在大屏幕上重復(fù)慢放，這樣現(xiàn)象明顯、過程清晰，增強(qiáng)了演示實(shí)驗(yàn)的效果。例如，電流的方向判斷及大小計(jì)算在初三電學(xué)中是重點(diǎn)，但電流在導(dǎo)體中看不見摸不著的，初中學(xué)生難以理解，導(dǎo)致在電路分析和計(jì)算經(jīng)常出錯(cuò)，課本中雖然有許多幅相關(guān)插圖，但卻是靜止的，沒能讓學(xué)生有電荷流動(dòng)感覺。如果利用多媒體技術(shù)中動(dòng)態(tài)軟件（Flash）設(shè)計(jì)制作出導(dǎo)線中正、負(fù)電荷流動(dòng)的畫面，把微觀粒子宏觀化，學(xué)生理解起來就不會(huì)那么困難。

物理課程中有些實(shí)驗(yàn)如理想實(shí)驗(yàn)，在中學(xué)環(huán)境下很難完成，而利用計(jì)算機(jī)模擬理想狀態(tài)，可以很好地展示。比如，《運(yùn)動(dòng)和力》這一章中的伽利略的著名實(shí)驗(yàn)——對(duì)接斜面實(shí)驗(yàn)，是牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，依靠現(xiàn)有的儀器無法表現(xiàn)那種無磨擦的理想狀態(tài)，而利用計(jì)算機(jī)可以達(dá)到理想境界。物理中還有一些實(shí)驗(yàn)在常規(guī)中學(xué)實(shí)驗(yàn)室根本無法做，如原子物理中的小粒子散射實(shí)驗(yàn)，這時(shí)，利用多媒體電腦制作這類實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫或從網(wǎng)上下載，就可以為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ峁湫碌钠脚_(tái)，促進(jìn)學(xué)生觀察能力、思維能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ陌l(fā)展。針對(duì)該實(shí)驗(yàn)，可先把教材的實(shí)驗(yàn)裝置在計(jì)算機(jī)上繪制出來，再用亮點(diǎn)表示粒子的運(yùn)動(dòng)軌道，再對(duì)兩種原子相遇的情況進(jìn)行放大說明，同時(shí)，操作中可以控制實(shí)驗(yàn)速度，便于學(xué)生觀察。

隨著多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，計(jì)算機(jī)已作為教學(xué)過程中一種理想的認(rèn)知工具在教育領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。可以預(yù)見，在課堂教學(xué)中引入多媒體課件教學(xué)，不僅將促進(jìn)教學(xué)手段的變革，同時(shí)還必將促進(jìn)關(guān)于教材的觀念與形式、教學(xué)方法與課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的變革，進(jìn)而促進(jìn)教學(xué)思想和教學(xué)理論的改革與發(fā)展。做為教師，尤其是青年教師，更應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，以科學(xué)的態(tài)度、勤奮刻苦的精神、務(wù)實(shí)的作風(fēng)，開拓創(chuàng)新，積極投入到課堂教學(xué)改革中來，全面提高物理教育教學(xué)質(zhì)量。