科學地使用計算機輔助物理教學

胡永順

摘要:物理是一門以實驗為基礎的自然科學,在物理教學中,實驗是讓學生獲得感性認識的基本手段,是必不可少的。

關鍵詞:計算機輔助教學(CAI);物理教學;模擬;實驗

中圖分類號:G623文獻標識碼:A文章編號:1003-2851(2009)12-0149-01

當今世界信息技術的迅猛發展促使教育技術的飛速發展和改革。隨著現代化教育技術的發展,利用多媒體計算機輔助課堂教學在物理學的教學領域中得到了廣泛應用。勿庸置疑,這種現代化教學手段的使用增強了物理課堂教學的豐富性、生動性、趣味性,增大了課堂容量。它以靈活、生動、形象、鮮明的文字、聲音、圖形和動畫把課堂教學帶入了一個全新的境界,充分調動了學生學習的積極性,大大地提高了教與學的效率,在許多方面是傳統的教學模式所無法比擬的。然而,多媒體計算機固有的局限性決定了它在輔助中學物理教學中不可避免的存在弊端,如運用不當,會適得其反。本文就多媒體輔助物理教學的優點和應當注意的問題談幾點看法。

一、計算機輔助物理教學的優勢

(一)豐富的表現力,增強學生學習興趣

運用多媒體技術,可以模擬仿真各類情景,在課堂教學的過程中根據物理學科的特點,針對不同的教學內容,綜合運用聲音、圖像、視頻、動畫等多媒體手段創設情景,化不可見為可見,化靜態為動態,化抽象為直觀,化復雜多變為簡潔明了,可以最大限度地調動學生的積極性,激發學生的學習興趣,又能夠充分表現教學內容,突出重點、突破難點,引導學生積極探索、主動學習。

(二)節省教學時間,增大課堂密度

物理教學中經常要對不同時間學習的內容進行比較、歸納、概括、總結。在傳統的“黑板+粉筆”的教學模式中,教師有時需要用較長時間寫出一串長式子,畫出圖形或圖像。例如,物理實驗的復習,如用常規手段進行復習,教師很難把大綱中要求掌握的儀器裝置一一畫出,也不可能把演示過的實驗重新演示一遍。若重做實驗,不僅時間上不允許,而且由于無新鮮感,學生缺乏興趣。若利用多媒體輔助,以其形象生動的聲、圖、畫再現再驗裝置、實驗過程和現象,對之演示整合,喚起學生對所學過知識的回憶,進一步深化所學知識,使所學知識系統化和結構化。更重要的是利用多媒體演示速度快,預設性能好的特點,加大了教學容量,提高了課堂教學效率。

(三)可以突破時間和空間的限制

實物演示實驗有許多難以克服的缺陷:(1)有的實驗受到外界干擾因素的影響比較大,效果不好,如測定重力加速度的實驗;(2)有的實驗過程在瞬間完成,學生無足夠時間反應,如彈性碰撞實驗;(3)有些實驗帶有很大危險性,不易操作,如220V帶電操作、放射性試驗等由于有極大危害性不宜在課堂直接實驗;(4)有些實驗在中學階段沒有條件做,如:常溫液化,低溫超導等在中學實驗室無法演示;(5)分子運動,固體擴散,天體運動等由于受時空限制不可能演示。而這些都可以通過多媒體模擬演示,通過這些演示,激發學生大膽想象,將這些復雜抽象不易想清的內容,跨越時空的事物,形象生動地在屏幕上展示出來,變抽象為具體,讓學生超越時空限制,突破思維障礙,培養學生的想象力和創新精神、探索精神。

二、計算機輔助物理教學中存在的幾個問題

(一)多媒體不可完全替代物理實驗

物理是一門以實驗為基礎的學科,物理實驗是物理理論賴以產生和發展的基礎,是物理理論運用于生產實踐的橋梁,是學生探索物理現象和物理規律的有效手段,所以物理實驗是不可替代的。實物實驗在物理教學中處于如此重要的地位,它的直觀性、真實性是多媒體課件無法達到的,它也是檢驗物理原理物理規律的標準,因此它是不可替代的。物理實驗應盡可能讓學生參與操作,親自觀察,讓學生獲得第一手資料和直觀的真實感受,以培養學生嚴謹的作風和科學的態度,實事求是的探索精神,這無疑是非常重要的,也是物理教學的一個重要目標。

(二)課堂容量過大,學生難以消化

使用多媒體輔助教學主要能刺激學生的感觀,使他們的思維處于興奮狀態,但如果刺激時間過長,也會分散學生的注意力。有的教師從開始教學到結束,連新課的導入、練習題的出示、作業的布置等全部都采用多媒體,一張接一張地放,使學生長時間處于被刺激狀態,造成學生視覺感知僵化,這樣的課堂效果肯定不會好的。而且過大的容量至少使很多學生產生了學習障礙,大多數學生成了觀眾,一節課下來好多同學什么也沒學到。因此,多媒體輔助教學在教學中,并不是運用得越多越好,應根據內容恰到好處使用多媒體。

(三)CAI在課堂上的運用造成教師和學生注意力的分離

在傳統的物理課堂,無論是教師講,學生聽,教師在講臺上做演示實驗,或是學生親自動手實驗,教師巡視,師生的注意對象在內容上是一致的,這種注意為師生的情感交流提供了一個有效的通道,有利于提高教學效率。而在CAI教學中,教師的操作點在鍵盤,學生的注目點在大屏幕,這種師生的注意對象在空間位置上的分離不可避免地拉大了師生之間的心理距離,阻斷了師生間情感交流的有效通道—眼神的交換,從而嚴重制約了教學效果和教學效率的提高。

總之,多媒體輔助教學雖然具有許多優越性,但同時存在諸多弊端。它永遠只能作為一種工具使用,只有不斷探索,恰當運用這種現代化教學手段,并與傳統的教學手段有機結合,使學生較確切地把握完整的物理過程,才能提高教學效果,實現課堂教學最優化。