多媒體在物理實驗教學中的運用

　　摘 要： 多媒體輔助實驗教學有利于學生對物理現象、物理過程、物理狀態的觀察和分析，可以將瞬時性的實驗過程動態再現、定格講解、分段演示，可為研究性學習提供有效途徑，可以再現課堂無法演示的實驗，加大課信息量，提高課堂教學效率。
　　關鍵詞： 多媒體 物理教學 實驗 運用
　　
　　物理實驗，作為一種理論聯系實際的實踐活動，它以生動的形象作用于學生，能激發學生的學習興趣，形成良好的學習動機，并通過非智力因素促進智力的發展。教師應通過實驗建立對課堂講授內容的感性認識，增強學生對學習內容的理解和記憶，提高教學效果。若能在實驗教學中巧妙地運用多媒體輔助教學，就能錦上添花，收到事半功倍的效果。
　　一、多媒體仿真實驗輔助演示實驗有利于學生對物理現象、物理過程、物理狀態的觀察和分析。
　　學生通過物理演示實驗看到了物理現象、物理事實的真實性，但由于實驗過程的時間短，實驗現象稍縱即逝，學生來不及細致觀察，不能馬上發現問題的本質，沒有獨立思考的過程。而物理多媒體仿真實驗可多次重復模擬實驗過程，再現物理現象。而且能變靜為“動”、變快為“慢”、變微觀為“宏觀”、變“連續”為“定格”，使許多看不見摸不著的變成有“形”、有“聲”、有“色”，變“說不清”為“一目了然”。這一切都有利于學生對物理現象、物理過程、物理狀態的觀察和分析。學生通過自己的認知沖突，建立正確的物理世界，有利于扭轉教師主宰課堂的局面，充分顯示學生的主體作用，有利于學生創造思維的激發。能夠增強演示實驗的可見度，便于觀察，建立感性認識。
　　物理是一門以觀察和試驗為基礎的科學，許多物理知識是通過觀察和實驗認真總結和思索得來的，為了講清楚某一概念及規律，教師往往利用演示實驗讓學生先觀察再思考。因此實驗的可見度顯得尤為重要。
　　例如，我在講蒸發吸熱有致冷作用時，拿出兩個相同規格的溫度計，其中一個蘸一點酒精，讓學生對比觀察液柱的變化情況，由于溫度計較小，只有前排幾個同學看清現象，說給后排的同學聽，大部分學生似信非信。鑒于這種情況，我將其改進，把蘸有酒精的溫度計和另一支規格相同的db4e872c3f28ee8d496483c2c71d53d6溫度計并排放在投影儀上，讓大家通過屏幕一起觀察液柱的變化情況。這樣，既不失實驗的真實性，又增加了實驗的可見度和可信度。
　　再如，在學習電流表和電壓表讀數時，也存在上述問題。于是我將電表放在實物投影上，將表盤通過屏幕放大，最小分度及量程都清晰可見。學生不僅準確迅速地讀出了數據，參與的熱情也大幅度提高。
　　二、可以將瞬時性的實驗過程進行動態再現，可以隨時定格講解，分段演示，增強學生對學習內容的理解和記憶。
　　許多物理實驗完成是瞬時的，現象是單一的，而單一瞬時的現象中往往蘊含著豐富的信息和深刻的物理規律。在傳統的教學過程中，學生對這一切的把握依賴于直觀的實驗觀察和教師在黑板上的講解。如在演示實驗的基礎上，采用計算機多媒體模擬實驗，將轉瞬即逝的現象再現，并進行定格講解。這樣就可以增強學生對學習內容的理解和記憶，使學生輕松地掌握實驗的內涵和物理規律。例如：在做水的沸騰實驗時，我發現學生對水的表面和內部同時氣化理解不透徹。于是，我就將整個實驗過程錄制下來，制成光盤，再重新分段演示，定格講解，整個過程放“慢鏡頭”讓學生仔細觀察氣泡上升變化的過程，再去總結氣化的概念，問題便不攻自破。
　　三、為研究性學習提供有效途徑。
　　多媒體可以讓每個學生自己動手操作，親自觀察模擬實驗中的種種現象，使學生對所學內容產生興趣，激發學生研究問題的欲望，變被動接受知識為主動接受知識。在主動參與思考的過程中，逐步提高創造性解決物理問題的能力。可以引導學生主動參與學習，研究、發現問題，提高創新能力。自主實驗有利于培養學生的創造能力。
　　現在的學生實驗，從器材到實驗步驟及表格設計，教材都按一定的模式制定得很詳細。這對教師來說很省事，但是不利于學生創造思維的培養。所以對于學生的分組實驗，在幫助學生掌握實驗原理的基礎上，允許學生自選器材，自定實驗步驟，進行試驗。實驗中學生需要對各種因素進行取舍，對所得信息進行選擇，這就要求學生在既定目標的過程中，有全局觀念和善于妥協。學生通過實驗體會到獻身科學的艱辛與崇高，既磨礪了他們的勇氣、毅力，又有效培養了他們的創新精神和獨立的思考品質。
　　但是在進行自主實驗的實踐的過程中，會遇到很多困難，主要表現為：實驗室的傳統管理模式不適應這要求。現在一般學校的實驗室人員只承擔了儀器擺放與整理的工作，每次實驗前在桌上放上一樣的儀器，實驗完畢再收起來，這對管理人員來說當然省事。但是，學生要進行自主實驗就要求實驗室準備多種儀器以供不同選擇。就時間來講，除了學校安排的實驗課，學生只要有時間，就可以去實驗室做實驗。而且由于學生的實驗能力有限，需要老師隨時指點。另外，一些如電子實驗，為防止發生意外，也必須有人看護。這樣就會改變實驗室老師的工作性質、增加工作量，同時會增加實驗儀器的損耗。所以必須對現有的實驗室管理制度進行改革，以便有效開展學生的自主實驗。
　　利用多媒體技術設計適合于學生進行自創實驗的課件。比如進行電學實驗時，學生先在電腦上用課件完成器材選擇、自定實驗步驟、預計試驗結果，并通過多種方法的比較，選擇最佳方案，然后真刀實槍地做實驗。這樣一些問題如電學連接錯誤就可在電腦上做仿真實驗時得到糾正，既保護了儀器儀表，減少受損率，又保護了學生的人身安全，還在一定程度上減輕了實驗室的工作負擔。
　　多媒體的介入，可以更好地開展學生自主實驗，再加上多媒體本身對培養學生創新能力的作用，多媒體輔助學生自主實驗將是培養學生創新能力的最佳手段。
　　例如，在研究凸透鏡成像規律時，以往只能是由老師演示，學生觀察像的大小與物距的關系。很多學生只看清像的變化，而看不清物距的變化范圍。基于這種情況，我進行了嘗試性改革，將學生帶到計算機房，在實物觀察的基礎上，講清楚實驗的步驟，讓學生利用動畫模擬課件，自己調節物體的位置，觀察像的大小變化情況。學生很快便能總結出凸透鏡成像規律，而且熱情高，參與性強。同時，也體現了教師的主導作用和學生的主體作用。
　　四、再現課堂無法演示的實驗，加大課信息量，提高課堂效率。
　　首先，學生的抽象思維能力是物理學科培養學生的重要能力之一，而思考物理規律的抽象過程往往是任何演示實驗都無法展示的。例如：金屬導體中自由電子是怎樣定向移動形成電流的？原子核外的電子是如何繞核高速旋轉的？船閘是怎樣利用連通器原理使船平穩前進的？噴氣式飛機是如何利用力的相互性飛行的？等等。這些現象都無法在課堂上演示或再現。但是通過錄像和模擬課件，就可以使課堂豐富多彩，化抽象為具體，突破微觀、宏觀對教學實驗條件的限制，再現生活現象和微觀圖像，使學生記憶深刻。
　　其次，學生在實驗中的操作錯誤在所難免。如果一一糾正，既浪費時間，又不能面向全體。如果把學生操作錯誤的地方拍攝下來，制成課件，讓學生共同找錯，則既可以提高學生興趣，又能訓練學生的實驗技能，以及解決實際問題的能力。同時，實驗中很多數據的處理繁雜，占用學生很多時間，也無意義。如果將其編寫程序，輸入數據直接得到結果，可以節省很多寶貴時間，加大課容量，提高課堂的學習效率。
　　總之，多媒體教學以它聲畫并茂、動態感強的特點，充分調動了學生的各種感官，化抽象為具體，激發和培養學生的學習興趣，充分發揮了學生的主體作用，集中解決了教學的重點、難點，使課堂教學收到事半功倍的效果，是提高學習效率的有效途徑。
　　
　　參考文獻：
　　［１］雷洪，王偉慶.新課程理念下的創新教學設計（初中物理）.長春：東北師范大學出版社，2002.7.