物理多媒體教學(xué)初探

　　現(xiàn)代科學(xué)日新月異，生產(chǎn)技術(shù)不斷革新，要求學(xué)生學(xué)習(xí)的知識日益增多，而學(xué)生在校學(xué)習(xí)的時間有限，必須在較短的時間里學(xué)到較多的知識，即在較短的時間里獲取大量的知識信息。利用多媒體輔助物理教學(xué)，可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，提高物理課堂教學(xué)效果。
　　我對利用多媒體輔助教學(xué)進行了探索，對物理CAI課件在教學(xué)中的應(yīng)用有以下幾點體會。
　　一、可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
　　前蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基在《興趣的秘密何在》中寫道：“所謂課上得有趣，就是說：學(xué)生帶著一種高漲的、激動的情緒從事學(xué)習(xí)和思考，對面前展示的真理感到驚奇甚至震驚；學(xué)生在學(xué)習(xí)中意識和感覺到自己的智慧力量，體驗到創(chuàng)造的歡樂，為人的智慧和意志的偉大而感到驕傲。”教師使學(xué)生對上課感興趣是比較容易做到的，但要使學(xué)生對上課的學(xué)習(xí)內(nèi)容有興趣則往往要困難些。
　　在“磁場對運動電荷的作用”這一課時，我運用CAI課件，將內(nèi)容生動、形象逼真、聲音動聽的信息傳遞給學(xué)生，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生運用計算機網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、掌握、運用洛侖茲力的知識。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中動手動腦，越過一個又一個學(xué)習(xí)上的障礙，成功的喜悅伴隨著整個學(xué)習(xí)過程。他們不僅沒有新知識難以接受的感覺，而且從接受到掌握到再運用這些知識的全過程都是在自發(fā)之中進行的，對知識本身的學(xué)習(xí)更有持久的興趣，對提高物理課堂教學(xué)效率起著決定性作用。
　　二、可優(yōu)化教學(xué)過程
　　傳統(tǒng)的教學(xué)方式是教師口授，學(xué)生聽講，課堂上以老師為主，學(xué)生只充當(dāng)被動接受的角色，調(diào)動學(xué)生的方式也很單一——提問式。這種教學(xué)方式有時很難使學(xué)生全身心地投入。利用CAI課件進行教學(xué)可以增強學(xué)生的投入意識，在老師的主導(dǎo)作用下，使學(xué)生以最簡捷有效的方法獲得科學(xué)知識。
　　例如，在“磁場對運動電荷的作用”這節(jié)課中，學(xué)生通過觀看多媒體動畫課件，由安培力的宏觀表現(xiàn)領(lǐng)會到洛侖茲力的微觀實質(zhì)，很快掌握了洛侖茲力方向的判斷方法和大小的計算方法，利用計算機網(wǎng)絡(luò)學(xué)會運用這些知識。多媒體課件將含有洛侖茲力知識的文本、音響、動畫、圖像等信息一起傳輸給學(xué)生，這些信息具有很強的表現(xiàn)力，同時又能調(diào)動學(xué)生的眼、耳、口、手、腦等多種感官，促使學(xué)生主動記憶，認(rèn)真思考，努力探索，積極參與教學(xué)，使學(xué)生的主體作用得以充分發(fā)揮，學(xué)得輕松活潑、愉快，對新知識學(xué)得快、掌握得快。利用多媒體教學(xué)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性，增強了學(xué)生的求知欲和自信心，學(xué)生學(xué)習(xí)更加刻苦，其探索欲、創(chuàng)造欲更加強烈，充分提高了課堂教學(xué)效率。
　　三、可強化重點，突破難點
　　CAI課件的特點之一是能有效地把視覺和聽覺結(jié)合起來。利用CAI課件動畫效果好、交互性強的優(yōu)勢可使抽象的理論具體化、間接的經(jīng)驗直接化，幫助學(xué)生從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，從而有效地突破物理教學(xué)的難點。中學(xué)物理教學(xué)，由于客觀條件的限制，有些內(nèi)容無法通過正常的演示和分組實驗，讓學(xué)生進行觀察。而應(yīng)用CAI課件的演示則可使看不到 、摸不著的物理現(xiàn)象變得直觀、生動、具體，使以往教師難以講清、學(xué)生難以理解的物理知識變得清晰明了。
　　例如，布朗運動關(guān)于“固體小顆粒無規(guī)則運動是由于液體分子的無規(guī)則運動造成的”，是學(xué)生較難理解的抽象知識，在課堂教學(xué)中很難通過實驗讓全體學(xué)生直觀、形象地觀察，學(xué)生只能從理論上了解，但理解并不深刻。我們可以用三維動畫進行動態(tài)的模擬演示，模擬布朗運動的形成過程，使學(xué)生輕松地理解和掌握知識。再如，《波的干涉》一節(jié)的教學(xué)，過去一般采用“發(fā)波水槽”實驗，然而由于實驗現(xiàn)象不穩(wěn)定，學(xué)生對干涉現(xiàn)象現(xiàn)察不清，故教學(xué)難度較大。后來在“發(fā)波水槽”演示基礎(chǔ)上，我們利用有關(guān)素材將此演示制作成多媒體課件來模擬兩波干涉的過程及幾種狀態(tài)，大大加快了學(xué)生感知的過程，提高了學(xué)生對“波的干涉”的認(rèn)識。這樣，通過CAI課件的演示，增加了這一抽象知識的直觀性，從而有效地突破了這一教學(xué)難點。
　　四、在實驗教學(xué)領(lǐng)域作用巨大
　　觀察和實驗是物理學(xué)的基本研究方法，許多物理定律、定理、規(guī)律都是由觀察和實驗得來的。做好物理實驗對于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α⑻岣邔W(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣十分重要和必要。由于實驗器材、實驗條件等諸多因素的限制，用傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)手段來進行實驗教學(xué)總是或多或少地存在這樣或那樣的不足，有的實驗甚至不能演示。CAI課件恰好彌補了上述不足。
　　1.CAI課件的實時測量和數(shù)據(jù)處理功能是傳統(tǒng)實驗教學(xué)望塵莫及的。
　　計算機運算的速度和數(shù)據(jù)處理的精確性是眾所周知的，CAI課件輔助物理實驗教學(xué)，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理、分析和圖像掃描同時進行，避免了傳統(tǒng)實驗測量、數(shù)據(jù)分析處理等所需大量時間的缺點，節(jié)省了課堂時間，提高了教學(xué)效率。用具有友好交互功能的應(yīng)用軟件，如AuthorWare、PowerPoint等開發(fā)的實驗教學(xué)課件，教師可依要求，隨意改變實驗條件和物理參數(shù)。在這種條件下，可避免重復(fù)性實驗操作，隨時得到物理變化規(guī)律和物理圖像，在使學(xué)生感受到探索研究式學(xué)習(xí)興致的同時，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣。
　　2. CAI課件可展示課堂實驗無法演示的微觀的物理過程。
　　傳統(tǒng)的實驗教學(xué)由于受到時間、空間，以及實驗條件、實驗器材等因素的限制，難以通過實驗向?qū)W生展示微觀的、極慢的物理過程。如分子的擴散過程及布朗運動、光的干涉和衍射、波的疊加、原子的核式結(jié)構(gòu)、核反應(yīng)過程等。學(xué)生不通過實驗得到感性的認(rèn)識，對知識點本身就理解不深，很難在腦海中形成概念，CAI課件可突破時間、空間及實驗條件的束縛，利用計算機“虛擬現(xiàn)實”的特點，進行逼真的模擬，并且可靈活控制物理場景的大小，將這些微觀的物理過程生動、形象地展示在學(xué)生面前，使學(xué)生認(rèn)識加深，形成概念，在不知不覺中突破物理教學(xué)中的難點。
　　總之，在物理教學(xué)中應(yīng)用多媒體計算機輔助手段，先進的技術(shù)帶來的諸多便利是不言而喻的。然而再先進的設(shè)備也要靠人去操作，所以要更好地發(fā)揮先進設(shè)備的作用，教師的教學(xué)思想、計算機知識水平起著更重要的作用。解決好這兩個問題，把多媒體計算機輔助手段應(yīng)用到教學(xué)中，會給物理教學(xué)帶來一個嶄新的春天。