物理學是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學,與實際生活聯系得十分緊密。許多物理基礎知識和規律都是在觀察和實驗的基礎上認真概括總結出來的,無論是學習物理知識,還是將物理知識應用于日常生活、生產實際,都離不開這一重要的科學方法。而我們傳統的“黑板+粉筆”的教學模式很難對物理現象、物理過程進行有效的觀察和實驗。這是因為,許多物理知識比較抽象,學生在學習中對許多抽象的物理知識如分子的運動、原子結構電場和磁場的存在、電流的方向等等感到看不見、摸不著,它們自然也就無法通過“黑板+粉筆”的教學模式良好呈現。要是我們在課堂上單一地講授一堆死氣沉沉的公式、概念或者抽象的理論,久而久之,學生對物理學科就會缺乏興趣,有部分學生甚至喪失學習信心。采用多媒體進行教學,將會極大地促進物理課程的教學質量。本人結合教學體會談談多媒體在物理教學中的應用。
一、運用多媒體教學讓物理世界處處體現其自然美
中學生有強烈的求知欲與好奇心,有思考和創造的勇敢精神,有富于想象的品質和獻身精神。中學生的求知欲望十分強烈,對什么問題都想問個為什么,想學習、想思考、想探討,但由于知識經驗有限,思維水平有限,分析問題、解決問題的能力有限,中學生學習物理會遇到許多障礙。
多媒體課件具有豐富的表現力,不僅可以自然逼真地表現多姿多彩的視聽世界,可以對微觀事物進行模擬,對抽象事物進行生動直觀地表現,對復雜過程進行簡化和再現,還可以根據不同的教學內容充分利用聲音、動畫、視頻等多媒體手段,充分表現教學內容,突出教學重點和難點。我所任教的學校是一所農村中學,大部分學生來自偏遠山區,他們不免有著視野有限,知識面窄的局限。結合學生的實際情況,根據他們的心理和思維特點,恰當地運用多媒體教學,創設教學情境,營造良好氛圍,不僅能激發學生的學習興趣,調動學生學習物理的積極性,而且能以趣激思,提高教學效果。
二、對物理現象進行動態分析,認識物理變化的全過程
在物理教學的過程中,我們經常發現學生在分析物理現象時,只習慣于進行靜態分析,而對于運動的模型就感覺到無計可施,無從下手。而物理學的關鍵就是對于過程的分析,這就是新教材所說的“重過程”。分析過程就是建立物理模型,就是對物理現象的動態分析。在傳統的教學手段中,有些物理事實或物理過程,是難以直觀地在課堂中展示的,比如理想化實驗、極高速、極緩慢、極微小、極龐大的物理運動或物理變化過程,對實驗環境與實驗條件要求極高的實驗過程(如天體的運行、牛頓第一定律的實驗、電場實驗、電磁感應實驗、碰撞、爆炸、原子模型建立、a離子散射實驗等等)。這些難以直觀展示的物理知識,如果能借助計算機多媒體技術,通過錄像、動畫等手段來展示,就能使其得到直觀、全面的展示。
1 演示實驗配合電視錄像,將一閃即逝的物理過程變成慢速的連續重放,增加演示實驗的可信性。
運動學中有些現象因演示實驗時一閃即逝而難以觀察。例如“彈簧振子”的實驗,在傳統的教學中是先結合實驗講解,可是實際的彈簧振子實驗振動幾下就停下,這樣的實驗很難說明簡諧振動的特性,降低了演示實驗的可信性。而我們運用多媒體課件,不僅完全能夠反應出簡諧振動的位移、恢復力、加速度、速度、動能、勢能的變化,而且可以停止下來觀察各量大小,能收到良好的教學效果。
2 演示實驗配合電腦編程,提高實驗的可靠性。
傳統的教學手段通常是通過實驗、掛圖等向學生展示物理事實與物理過程的,而平面靜態圖形往往難以全面、準確地展示動態的、三維空間的物理過程。導致物理事實與物理過程的展示受到一定的限制。一些抽象的物理模型。也只能通過示意圖與語言表達等方式,讓學生通過想象而感知。在計算機多媒體技術的支持下,教師可以通過圖形、圖像、動畫、文字等多種信息媒體,突破傳統教學手段的限制,在課堂上直觀地、清晰地再現物理事實、物理過程與物理模型,為學生提供直觀、形象的感性材料。例如:在講《全反射》這一節時,對于反射角和折射角的大小變化,光線亮度就是反射和折射能量的變化,特別難講清楚,原因是這個關系很難反映出其真實性,學生對于臨界角就感到更難了解。如將形成過程制成課件展示給學生,則學生更容易理解接受,記憶更深刻,應用起來就更自如。
3 演示實驗配合投影幻燈提高實驗的可見度。
在傳統的物理演示實驗中,有些實驗的可見度不理想,直接影響了實驗教學的效果,若將實驗儀器作某些改進再配合幻燈投影放大,便可大大提高實驗的可見度。
例如:在玻璃板上用鐵屑演示磁體周圍磁場的分布情況時,老師在講臺上做實驗。學生根本看不到實驗現象。老師捧著玻璃板走下去,既浪費時間,效果又不好。如果把這個實驗放在投影儀上做,實驗現象直接放大在屏幕上,學生就會一目了然。
三、制作融教育性、科學性、藝術性和技術性為一體的多媒體課件的幾個關鍵環節。
一是符合教學規律,就是課程結構設置要合理,運用教學媒體和教學方法要得當,要充分認識到電化教學只是一種輔助教學手段,不可以替代演示實驗和學生實驗,更不能代替教師的教學。
二是符合學生的認知規律,就是要把握住學生學習的心理特點。如在利用聽覺和觸覺加強教學效果時,應豐富視覺刺激的內容,增加視覺的強度和提高視覺的有效性。在練習電表讀數時,可用投影電表,將其投影到銀幕上,讓學生清楚地看到因每一操作所引起的電表讀數的變化,達到良好的教學效果。
三是正確掌握應用媒體的時機,根據教學進度的需要,以及學生接受知識的心理準備因素,恰當地掌握電教媒體的演示時機是搞好課堂教學一個很重要的環節,也是教師課堂教學演示技能的有機組成部分。
四是運用多媒體解決物理學的難點,通過多媒體使靜變動,使難變易。
隨著信息技術在教育領域的普及,多媒體技術在現代教育中的地位正曰益提高,并早已顯示出傳統教育所不能比擬的優越性和強大的生命力。在日常教學中,如果能很好地將相對抽象的物理教學內容用形象直觀,豐富多彩的多媒體教學課件來呈現給學生,教學效果必將進入一個全新的境界。