多媒體在物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用

李文輝

隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的全面推進(jìn),教育各個領(lǐng)域的一線教師正以新課程理念為統(tǒng)領(lǐng),實施全新素質(zhì)教育。

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),是自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,物理概念和規(guī)律是從生產(chǎn)、生活、自然現(xiàn)象和物理實驗中抽象、概括出來的。回顧物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過程,可以看出物理實驗自始至終都占有極其重要的地位。在高中的各門基礎(chǔ)課程中,物理課在提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)方面起著無可替代的作用,實驗在物理教學(xué)中更是占有著舉足輕重的地位。加強(qiáng)實驗教學(xué),能夠提高物理教學(xué)的效果和開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,在素質(zhì)教育的今天,顯得更加突出,尤為重要。利用計算機(jī)技術(shù)輔助物理實驗教學(xué),形式新穎、內(nèi)容豐富、操作簡單、數(shù)據(jù)處理快捷方便、評價公正客觀,從而給物理實驗教學(xué)注入新的活力。

多媒體在演示實驗中的應(yīng)用

演示實驗是教師在課堂教學(xué)中為了創(chuàng)設(shè)情境、激發(fā)興趣、引導(dǎo)思維、訓(xùn)練方法、培養(yǎng)能力、陶冶情操而進(jìn)行的示范性操作演示活動。它本來應(yīng)該是一種面向全體學(xué)生的直觀教學(xué)過程,可是由于課堂的時間和空間的限制,以及實際儀器、設(shè)備的性能制約,大多數(shù)演示實驗的操作過程、發(fā)生的現(xiàn)象可見度低,無法讓全體學(xué)生同時獲得有效的刺激并形成直觀的感性認(rèn)識,達(dá)不到教學(xué)要求。運(yùn)用多媒體技術(shù)可以運(yùn)用各種技巧,如對比、疊合、拖移、夸張,以及將事物變大為小、變小為大、變快為慢、變慢為快等手段,使學(xué)生對現(xiàn)象的本質(zhì)獲得多層面的認(rèn)識,從而使學(xué)生對演示實驗留下深刻的印象。

如研究牛頓第二定律的實驗是一個重要的演示實驗。高一物理課課時較緊張,內(nèi)容又較多,演示實驗效果又不理想,花費(fèi)2節(jié)課來做此實驗有一種得不償失的感覺。巧妙運(yùn)用多媒體技術(shù),用數(shù)碼攝像機(jī)進(jìn)行全過程的錄像,通過屏幕展現(xiàn)給學(xué)生增強(qiáng)可視性,采用自動化數(shù)據(jù)處理減少誤差,并節(jié)省課堂時間,體現(xiàn)多媒體教學(xué)的優(yōu)越性。通過隨堂演示,探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系,學(xué)生看后一目了然。它把抽象的物理原理寓于簡單的實驗之中,達(dá)到事半功倍的效果。

多媒體在學(xué)生實驗中的應(yīng)用

用信息技術(shù)輔助教學(xué),對培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣有很大幫助。學(xué)生實驗是在教師示范性實驗操作引導(dǎo)下,由學(xué)生獨立或合作完成的,探究或驗證物理規(guī)律,學(xué)習(xí)實驗方法,發(fā)展實驗?zāi)芰退季S能力,培養(yǎng)良好實驗習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實作風(fēng)和創(chuàng)新精神的實踐活動。它本來應(yīng)該是一種能讓學(xué)生獲得成功體驗的自主學(xué)習(xí)過程,可是,由于教師在演示臺上進(jìn)行示范性操作的可見度低,一部分學(xué)生無法從中獲得操作技巧,無法形成操作概念,導(dǎo)致無法模仿操作。因而一節(jié)實驗課下來,僅僅只是胡亂擺弄一通實驗器材,雖然弄得手忙腳亂,但是由于不得要領(lǐng),實驗效果很不理想,有時連器材都沒有安裝好,更有甚者,由于操作不當(dāng)造成實驗儀器損壞。這樣的實驗課不僅沒有完成教學(xué)要求,而且往往會挫傷學(xué)生的實驗積極性,也不利于培養(yǎng)良好的實驗習(xí)慣。運(yùn)用多媒體還可模擬違規(guī)操作,將可能產(chǎn)生的后果展示給學(xué)生,讓學(xué)生看到錯誤操作的嚴(yán)重后果,不僅規(guī)范實驗操作,還可以有效避免安全事故的發(fā)生。從而彌補(bǔ)傳統(tǒng)實驗教學(xué)的不足。

例如在“練習(xí)使用打點計時器”的實驗中,通過“打點計時器工作原理”的動畫,通過電流表的指針偏轉(zhuǎn)來表現(xiàn)交流電的大小與方向的變化,通過相應(yīng)的顏色變化來反映振片的磁極變化,用周期為0.02秒的小時鐘來表達(dá)打點周期。由于動畫生動形象,教學(xué)難點迎刃而解。實驗操作能力的落實也是教學(xué)的難點之一,這是一種動作技能的學(xué)習(xí),教師的正確示范十分重要。因此把實驗操作的步驟拍攝成錄像,然后制作成多媒體課件,以達(dá)到更好的教學(xué)效果。又如“用單擺測定重力加速度”的實驗,先用Flash展示實驗的操作步驟和注意事項等,再利用課件把擺長和角度設(shè)置成參量,采用秒表計時,利用表格記錄和處理數(shù)據(jù),從而得出重力加速度。通過Flash動畫很好地突破這一教學(xué)難點,大大提高教學(xué)效率。

多媒體與物理實驗的關(guān)系

多媒體技術(shù)作為現(xiàn)代化的信息傳播和信息處理技術(shù),應(yīng)用于物理實驗教學(xué),教師借多媒體手段輔助實驗教學(xué),啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代多媒體技術(shù)去解決物理問題,這一過程是教師幫助學(xué)生對教學(xué)信息進(jìn)行接收、加工處理和記憶的過程。仿真物理實驗軟件能彌補(bǔ)實驗條件的不足,但多媒體只能在物理實驗不足時適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充,只能充當(dāng)一個助手的角色而不能用多媒體實驗來代替實驗。教學(xué)中的實驗都用看錄像、看投影來替代,一些原本可以讓學(xué)生動手做的實驗卻用多媒體來展示,很多實驗不允許學(xué)生自己操作,這樣就無形中扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。學(xué)生參與實驗過程,對學(xué)生掌握規(guī)范的實驗操作方法起著重要的作用。因此,在課件的選擇上更多考慮的是要有利于學(xué)生能力的培養(yǎng),突出多媒體在實驗教學(xué)中的輔助作用,不能喧賓奪主。多媒體課件不能代替實驗,只能服務(wù)于實驗教學(xué)。

總之,多媒體引入高中物理實驗教學(xué),為了利用多媒體技術(shù)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,突破實驗教學(xué)難點,能變靜態(tài)為動態(tài)、變抽象為具體,將微觀過程進(jìn)行宏觀放大,隨時停頓或放慢速度,以便講解清楚,化難為易,增強(qiáng)教學(xué)的信息量,減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān),提高實驗效果,使整個教學(xué)過程達(dá)到最優(yōu)化的效果,確實給課堂教學(xué)帶來質(zhì)的飛躍。當(dāng)然,物理實驗是提高學(xué)生實踐能力的途徑,其作用與地位是多媒體所不能代替的。多媒體只能在物理實驗不足時適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充,要盡量發(fā)揮多媒體在實驗教學(xué)中的輔助作用,真正為優(yōu)化課堂教學(xué)服務(wù)。教師切不可為了方便省事或者夸大多媒體的效果而濫用。

(作者單位:河北省內(nèi)邱縣第二高中)