王榮華
在物理教學中,充分利用多媒體技術對文本、聲音、圖像等的綜合處理及其強大的交互式特點,一方面能給師生創(chuàng)造出一個圖文并茂、有聲有色、生動逼真的教學環(huán)境;另一方面能解決傳統(tǒng)教學中,教師難以表達、學生難以理解的抽象內容、復雜的變化過程以及細微的結構等。它打破了“粉筆加黑板,教師一言堂”的傳統(tǒng)教學模式,不但使教學達到事半功倍的效果,而且有利于提高學生的學習興趣和分析、解決問題的能力,使課堂教學煥發(fā)新的活力。
● 創(chuàng)設情境、激發(fā)興趣、引發(fā)思考
多媒體可以創(chuàng)設出一個生動有趣的教學情境,化無聲為有聲,化靜為動,克服傳統(tǒng)教學中學生面向靜態(tài)呆板的課文和板書的缺陷,使學生進入一種喜聞樂見、生動活潑的學習氛圍。例如,在學習《超重和失重》一節(jié)時,可以在上課伊始就播放“神舟五號”升空的視頻片段,悅耳的音樂、宏偉的畫面、動聽的解說,能使學生猶如身臨其境,心潮澎湃,感受到祖國的偉大,同時可以將學生分散的心緒即刻集中起來,自然而然地進入教學。又如,當講到《液晶的應用》時,可以打開筆記本電腦,讓學生觀察不斷轉換畫面的液晶彩色顯示屏,并啟發(fā)學生討論:今后的電視是否可以像壁畫一樣掛在墻上?今后的計算機是否可以比這臺筆記本電腦還便攜?學生根據(jù)所見暢所欲言、各抒己見,得出液晶在微電子、微電腦、醫(yī)學方面的應用。這樣的情境處理,能讓學生感到物理看得見、摸得著、用得上,生活中處處有物理,感受到物理的親切感。
● 突破重點、淡化難點、培養(yǎng)能力
物理中的許多重點、難點,有時單靠教師繁瑣且抽象的講解,學生理解起來很費力,教師在教學中可借助計算機演示,一方面通過聲形刺激學生的大腦皮層,增加學生對知識的感性認識,將抽象的知識形象化、具體化,從而突出重點、淡化難點,收到事半功倍的效果;另一方面通過動畫模擬、過程演示,使靜止圖成為動態(tài)圖,從中觀察到整個變化過程,學生邊觀察、邊思考、邊討論,既活躍了課堂氣氛,激發(fā)了學生的求知欲,發(fā)揮了能動性,也體現(xiàn)了教師的主導作用,使教與學成為有機的整體。
比如,有些物理圖景學生難以想象,而這對學生理解、掌握物理概念和規(guī)律又有重要作用,此時,可利用計算機制作逼真的物理圖景模擬,幫助學生擺脫認識障礙,使物理教學更直觀,如電容器充電、放電的過程;電源內部電子和離子的移動,電動勢的方向;兩球碰撞時先壓縮后恢復過程中兩球速度、加速度的變化;微觀結構展示,如α粒子散射、光電效應、布朗運動等。
物理知識中有很多“理想”模型,學生學習起來有一定困難,我們可以利用計算機輔助教學模擬提供交互式的物理“現(xiàn)實”模型。例如,質點作勻速圓周運動,其質量、運動半徑、角速度、線速度與向心加速度、向心力之間的關系,可以設計一個模型。學生改變質點質量或運動半徑、角速度,質點作勻速圓周運動的加速度、向心力等也會作相應的變化,并能準確反映出其物理規(guī)律。在清晰的動畫演示中,學生進行有效的邏輯分析,鍛煉了思維,開闊了想象,培養(yǎng)了學習能力。
● 由虛變實、有效替代、啟發(fā)思維
物理學中研究的很多理想狀態(tài)在現(xiàn)實生活中是無法達到的,如教學中經(jīng)常要用到無摩擦環(huán)境,在講授牛頓第一運動定律時,實際無摩擦的實驗是無法完成的,僅僅利用伽利略理想實驗的三幅圖,就想讓學生推想出牛頓的結論,還是有難度的。現(xiàn)在有了多媒體這個有力的武器,我們就可以模擬出一個不存在摩擦的世界,在這樣一個世界中做各種實驗,幫助學生想象伽利略和牛頓的設想,真正領會“物體不受力的運動狀態(tài)”,從而使抽象的概念變得具體生動,容易接受。
有些物理實驗由于客觀條件的限制或出于安全的考慮,很難直接去做,如電學實驗,特別是做高壓電的實驗,儀器體積龐大,電壓高達上萬伏,實驗危險性較大,而如果棄之不做,單純照本宣科,課堂教學肯定單調無味,這時就可以應用多媒體進行教學。我們可以將錄像插入到課件中,也可以直接用Flash、Authorware等動畫課件去模擬實驗,這樣就可以變抽象的講述為具體的演示,以生動真實的實驗激發(fā)學生的興趣,提高學習熱情和學習效果。
● 用于習題、提高效率、增強效果
心理學在闡述知識與能力的聯(lián)系時指出:“能力是在掌握知識的過程中形成和發(fā)展的,離開了學習和訓練,任何能力都不可能發(fā)展。”在物理教學中,解題能力的培養(yǎng)是學生貫穿于始終的基本技能。習題教學不僅能幫助學生鞏固、理解物理知識,從而正確地解題;同時通過對習題進行分析、綜合、概括、判斷、推理,也是對學生自我綜合能力和全面素質的培養(yǎng)。運用多媒體技術不失為一種行之有效的方式。
45分鐘一節(jié)的習題課,我們的時間經(jīng)常會浪費在畫圖、抄習題題目上,令不少教師覺得時間不夠用。如果我們在備課時充分利用多媒體技術,將圖像及上課要用的題目事先在計算機中畫好、輸入,甚至將解題步驟、過程在計算機上準備好,以備上課之用,上課時就能節(jié)約不少的時間。同時,用多媒體代替板書,減輕了教師重復、繁雜而機械操作的勞動,提高了課堂的教學效率。例如,在《透鏡成像作圖法》一課中,筆者事先將各種透鏡的成像作圖法用Flash課件準備好,上課時利用動畫依次顯示,既增加了課堂的趣味性,又節(jié)約出更多時間讓學生練習、思考,真正達到簡潔高效,提高課堂教學有效性的目的。
物理源于實踐,物理習題同樣離不開實際生活,但是學生缺少實際生活經(jīng)驗和感性認識,對解決一些實際物理習題感到很困難。一些瞬時完成的實驗教師可以借助錄像或計算機模擬等手段,放慢實驗過程,給學生足夠的思考余地,刺激學生的視覺感官,在觀察中主動探索規(guī)律,尋找解決問題的物理方法,培養(yǎng)自己的物理思維能力。例如,在《動量守恒定律》習題課中,為理解“人走車走,人停車停”的反沖運動,設計這樣的實驗:A是遙控小車,B是平板車,為了減小摩擦:①把平板車放在光滑的玻璃上;②平板車采取頂針式軸承,以減小摩擦,運用遙控車來保證系統(tǒng)不受外力,這樣處理之后可以近似認為系統(tǒng)的動量守恒。由于實驗完成較快,為了提高實驗效果,可進行同步錄像,在講解中,可以通過控制慢鏡頭動畫、局部放大和定格圖,使其既有利于教師的講解提問,又利于學生的觀察思考。同時進一步運用微機模擬,清楚再現(xiàn)物理過程中各物理量之間的關系并加以討論,總結規(guī)律。
雖然多媒體教學有效提高了教學效率和教學質量,但多媒體教學手段并不能完全取代傳統(tǒng)的教學方法,而要與傳統(tǒng)的教學手段有機結合。因此,教師應通過精心設計教學內容,選擇最合適的教學媒體,優(yōu)化課堂教學結構,充分發(fā)揮教師的主導作用,引導學生從多方面思考問題,激發(fā)學生學習興趣,調動學習主動性,把“全面提高學生素質,重點培養(yǎng)學生能力”貫穿于整個物理課教學中。這樣,我們才真正實現(xiàn)了現(xiàn)代多媒體技術與教學的完整統(tǒng)一,才能使物理教學煥發(fā)出真正的活力。