多媒體在物理教學(xué)中的應(yīng)用初探

摘要：多媒體教學(xué)是教學(xué)現(xiàn)代化的標(biāo)志，是教學(xué)改革的重要組成部分，是整體教學(xué)改革的重要途徑和突破口。多媒體技術(shù)集圖、文、聲、像于一體，組成一個(gè)交互系統(tǒng)。在輔助教學(xué)過程中，能夠根據(jù)教學(xué)目的和要求，把抽象的概念和內(nèi)容具體形象化；把物理現(xiàn)象的細(xì)微變化視覺效果“最大化”；有效突破教學(xué)難點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M，應(yīng)用多媒體技術(shù)優(yōu)化教學(xué)過程，提高課堂教學(xué)的容量。

關(guān)鍵詞：媒體技術(shù)；多媒體教學(xué)手段的優(yōu)勢；物理教學(xué)中的應(yīng)用

多媒體教學(xué)是教學(xué)現(xiàn)代化的標(biāo)志，是教學(xué)改革的重要組成部分，是整體教學(xué)改革的重要途徑和突破口。所謂多媒體，從字面上理解就是\"多種媒體的綜合\"，具體來說就是：多媒體是指圖、文、聲、像等各種媒體的組合，使多種信息建立邏輯連接，集成一個(gè)系統(tǒng)且具有交互性。所謂多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過程中運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)和方法，組織多媒體信息，結(jié)合傳統(tǒng)的教學(xué)手段，使兩者有機(jī)結(jié)合，相輔相承，形成合理的教學(xué)結(jié)構(gòu)，并參與課堂教學(xué)的全過程，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)的優(yōu)化。

一、多媒體教學(xué)手段的優(yōu)勢

以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合處理多媒體信息的技術(shù)，叫做多媒體技術(shù)。多媒體技術(shù)所包含的內(nèi)容非常廣，一般說來，用計(jì)算機(jī)制作的圖、文、聲、像并茂的作品，例如，用Powerpoint制作的演講演示、用Flash制作的動(dòng)畫、用Authorware或其他軟件制作的教學(xué)軟件等，都可以稱之為多媒體作品。多媒體技術(shù)集文字、聲音、動(dòng)畫、圖形、圖像于一體，組成一個(gè)交互系統(tǒng)。在輔助教學(xué)過程中，能夠根據(jù)教學(xué)目的和要求，把抽象的概念和內(nèi)容具體形象化；把物理現(xiàn)象的細(xì)微變化視覺效果“最大化”；具有很強(qiáng)的表現(xiàn)力和感染力，且不受時(shí)間、空間的限制。它有利于學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容的理解和掌握，使學(xué)生看得清楚，聽得真切，感受深刻，從而引起學(xué)生的情緒反應(yīng)，激發(fā)學(xué)生的積極思維，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

多媒體教學(xué)是教學(xué)現(xiàn)代化的標(biāo)志，是教學(xué)改革的重要組成部分。應(yīng)用多媒體手段創(chuàng)建情景、渲染氣氛，增強(qiáng)學(xué)生求知的興趣。傳統(tǒng)教學(xué)中教學(xué)方式手段比較單一，大多數(shù)課堂僅用粉筆、黑板，靠教師一張嘴滔滔不絕地講，憑教師通過幾幅靜態(tài)的畫面幫助學(xué)生回顧、領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)，這樣一來，由于學(xué)生獲得的感性認(rèn)識(shí)太少，從而給學(xué)生在物理規(guī)律的理解認(rèn)識(shí)上產(chǎn)生了巨大的心理障礙，總感覺規(guī)律太抽象，摸不著邊，時(shí)間長了學(xué)生聽起來枯燥、乏味、注意力不集中，學(xué)習(xí)效率低下，束縛了學(xué)生的思維想象，結(jié)果很容易引起學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。這正是學(xué)生普遍認(rèn)為物理難學(xué)的最大的原因。倘若課堂教學(xué)中合理借助于多媒體技術(shù)，則教師在教學(xué)過程中可輕松引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入直觀、形象、甚至虛擬的場景，使學(xué)生猶如身臨其境，學(xué)習(xí)興趣倍增，由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。

優(yōu)化教學(xué)過程，提高課堂教學(xué)的容量，利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)可以做到高密度的知識(shí)傳授，大信息量的優(yōu)化處理，大大提高課堂效率。多媒體技術(shù)在復(fù)習(xí)課中可以重點(diǎn)突出，把每一章節(jié)的知識(shí)，梳理構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)框圖，復(fù)習(xí)時(shí)用投影儀投影，在短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)地復(fù)習(xí)彼此相關(guān)的知識(shí)，使學(xué)生回憶快、記憶牢固，同時(shí)也解決了復(fù)習(xí)課密度大、時(shí)間不夠用的問題。特別是高中實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)，平時(shí)上課做過的演示或分組實(shí)驗(yàn)，時(shí)間久了，大部份學(xué)生遺忘較多，復(fù)習(xí)時(shí)又不可能每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都重新做一遍，利用多媒體技術(shù)的“復(fù)現(xiàn)”實(shí)現(xiàn)全面復(fù)習(xí)的目的，即節(jié)省時(shí)間，又能提高教學(xué)效果。凸顯多媒體技術(shù)在物理教學(xué)中的優(yōu)勢。

二、多媒體技術(shù)在物理課堂教學(xué)中的應(yīng)用

1.應(yīng)用多媒體技術(shù)突破教學(xué)難點(diǎn)

在物理課堂教學(xué)中，利用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)妮o助教學(xué)課件，可很好地突破教學(xué)中重點(diǎn)和難點(diǎn)。例如：在《摩擦力》的教學(xué)過程中，關(guān)于相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向判斷，是教學(xué)的特難點(diǎn)，長期以來都沒有一個(gè)很有效的解決辦法，如果能通過動(dòng)畫演示：（1）水平面上長板小車和小車上的矩形小物塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢；（2）物塊放上傳送帶上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。讓學(xué)生觀察而獲得感性認(rèn)識(shí)，再經(jīng)過教師的進(jìn)一步講解、拓展，達(dá)到掌握摩擦力方向的判斷方法，大大降低了教學(xué)難度。

利用多媒體輔助教學(xué)，還能起到事半功倍；例如動(dòng)量問題對(duì)大多數(shù)學(xué)生都感覺比較難，有些題目多次講練還不能很好掌握，遇到問題就無法靈活應(yīng)用，導(dǎo)致無法入題。

例：1920年，質(zhì)子已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，英國物理學(xué)家盧瑟福曾經(jīng)預(yù)言：可能有一種質(zhì)量與質(zhì)子相近的不帶電的中性粒子存在，他把它叫中子。1930年發(fā)現(xiàn)，在真空條件下用α射線轟擊鈹（49Be）時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種看不見的、貫穿能力極強(qiáng)的不知名射線和另一種粒子。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這種不知名射線具有如下特點(diǎn)：（1）在任意方向的磁場中均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；（2）這種射線的速度小于光速的十分之一；（3）用它轟擊含有氫核的物質(zhì)，可以把氫核打出來；用它轟擊含有氮核的物質(zhì)，可以把氮核打出來。并且被打出的氫核的最大速度vH和被打出的氮核的最大速度vN之比近似等于15：2，若該射線中的粒子均具有相同的能量，與氫核和氮核碰前氫核和氮核可認(rèn)為靜止，碰撞過程中沒有機(jī)械能損失，已知?dú)浜说馁|(zhì)量MH與氮核的質(zhì)量MN之比等于1：14。試根據(jù)上面所述各種情況，通過具體分析說明該射線是不帶電的，但它不是γ射線，而是由中子組成。

本例是中子（不知名射線）和氫或氮原子核發(fā)生彈性碰撞的問題，可以通過多媒體技術(shù)用以下的物理模型來研究。如圖1所示，兩個(gè)小球A和B質(zhì)量分別是ma，mb，球A靜止在光滑水平面上，球B以初速度為v0向球A運(yùn)動(dòng)，與A碰撞無機(jī)械能損失，求碰撞后A、B兩球的速度？

討論：（1）ma0，vb>0；（2） ma=mb，va=v0，vb=0，即A、B兩球速度交換；（3）ma>mb，va>0，vb<0，即B球反彈；（4）ma>mb，va=0，vb=-v0，即B球以等大的速率反彈。

教師講解以后，學(xué)生理解、掌握了A、B兩球碰撞后的速度特點(diǎn)；由于A、B碰撞模型是高中物理《動(dòng)量》中的內(nèi)容，例題中的問題是高中物理《原子和原子核》的內(nèi)容，教學(xué)時(shí)間跨度較長，許多學(xué)生對(duì)前者記憶不深刻，看完題目后無法快速建立物理情景，把兩者有機(jī)的聯(lián)系起來，也就不會(huì)靈活應(yīng)用。若設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)畫模擬上述四種條件下，A、B兩球的碰撞過程，讓學(xué)生感受兩球碰撞情景，記憶深刻，終身不忘，也就能靈活應(yīng)用，在例題中，不知名的射線粒子相當(dāng)于B球，而氫核或氮核相當(dāng)于A球，很快地就能解出問題的答案，極大提高了教學(xué)效率，能起到事半功倍有效果。

2.利用多媒體技術(shù)可以彌補(bǔ)視覺上的不足

高中物理長度的測量中，“游標(biāo)卡尺”、“螺旋測微器”、“秒表”的使用及讀數(shù)是一個(gè)“老大難”的問題，由于它在高考中的重要性，是每位學(xué)生必須要掌握的基本能力，在教學(xué)中利用計(jì)算機(jī)的放大、交互性強(qiáng)的特點(diǎn)，模擬“游標(biāo)卡尺”、“螺旋測微器”、“秒表”等實(shí)驗(yàn)儀器，克服了傳統(tǒng)教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)操作難、可見度低、講解困難的弊端，極大地提高了課堂教學(xué)效率和質(zhì)量。再如“雙縫干涉演示”實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察干涉條紋，只能一人一人地依次觀察，即費(fèi)時(shí)間又費(fèi)精力，現(xiàn)在用投影儀的攝像頭對(duì)準(zhǔn)干涉儀的目鏡（要注意遮蓋周圍的光線），投影到大屏幕上，方便講解，又能快速實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。

3.利用多媒體技術(shù)可以使抽象的問題形象化

LC振蕩電路中振蕩電流的形成，是一個(gè)比較抽象的問題，傳統(tǒng)教學(xué)方法是利用掛圖和教師講解來完成，LC回路中通過線圈的電流強(qiáng)度、電容器極板所帶電量、兩板間的電場能、線圈中的磁場能都作周期性的變化，一般的演示實(shí)驗(yàn)只能讓學(xué)生觀察到串聯(lián)在電路中的電流表指針左右擺動(dòng)一次，不能觀察到電流、電壓、電場能、磁場能的具體變化特點(diǎn)及它們之間的關(guān)系，利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫模擬就可以形象動(dòng)態(tài)地展示出各量的變化過程，使學(xué)生看到電流、電壓、電場能、磁場能逐漸變化的規(guī)律，促使學(xué)生的思維從具體的形象思維發(fā)展到抽象的邏輯思維，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)無法達(dá)到的最理想效果。又如在《楞次定律》的教學(xué)中，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，用多媒體將四個(gè)實(shí)驗(yàn)圖同時(shí)展現(xiàn)（實(shí)線表示原磁場的磁力線，虛線表示感生電流的磁力線），讓學(xué)生進(jìn)行比較，很容易幫助學(xué)生通過比較得出楞次定律的結(jié)論。

4.多媒體技術(shù)模擬中學(xué)不可能做的物理實(shí)驗(yàn)

著名的教育學(xué)家布魯納曾經(jīng)說過：“知識(shí)的獲得是一個(gè)主動(dòng)的過程，學(xué)習(xí)者不應(yīng)該是信息的被動(dòng)接受者，而應(yīng)該是知識(shí)獲取過程的主動(dòng)參與者”。今天學(xué)生親身參與的研究探索，也許正是為他明天進(jìn)行各種科學(xué)研究埋下種子。物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，許多物理概念規(guī)律都建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上。物理教學(xué)中由于學(xué)科特點(diǎn)在很多課中使學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)大量獲得親身參與探究探索的體驗(yàn)。但也有一些特別課，受時(shí)空和教學(xué)演示儀器的限制，有些規(guī)律的探索實(shí)驗(yàn)不能重現(xiàn)，這種情況下，可通過計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生通過觀察到的模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析得出結(jié)論和規(guī)律。例如：在運(yùn)動(dòng)的合成與分解中，采用Flash 軟件非常漂亮的動(dòng)畫效果制作的課件小船渡河，能夠在課堂上幫助學(xué)生建立起物理情境，將實(shí)際情境形象的展現(xiàn)于課堂，實(shí)現(xiàn)了將教學(xué)現(xiàn)代化的教學(xué)手段突破教學(xué)難點(diǎn)，有利于教學(xué)效益和質(zhì)量的提高。使各類物理情景能夠分別在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的不同情景下展現(xiàn)給學(xué)生，既激發(fā)學(xué)生興趣，同時(shí)也大大加快理解速度。

三、多媒體技術(shù)在物理課堂教學(xué)中實(shí)現(xiàn)的影響因素

1.硬件、軟件是實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)手段的保證。在多媒體技術(shù)中，學(xué)校必須配置多間多媒體教室和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件，特別是課件平臺(tái)。

2.要使多媒體技術(shù)在教學(xué)上廣泛應(yīng)用，教師是關(guān)鍵。中學(xué)骨干教師積累豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，知道教學(xué)過程最需要什么課件，但大多不具備開發(fā)課件的實(shí)力，由于多媒體技術(shù)日新月異，中學(xué)教師知識(shí)陳舊，只能做一些簡單的幻燈片和動(dòng)畫，較復(fù)雜的根本沒法完成。而成品課件開發(fā)技術(shù)成熟，但總覺得做出來的課件沒抓住要點(diǎn)，達(dá)不到演示的預(yù)期目標(biāo)。

多媒體技術(shù)只是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的的手段，而不應(yīng)是目的本身，在認(rèn)識(shí)到運(yùn)用多媒體技術(shù)優(yōu)點(diǎn)時(shí)，還要注意克服其不足之處。 比如，學(xué)生長期依賴和使用多媒體，只停留在感性認(rèn)識(shí)而忽略抽象、邏輯推理的訓(xùn)練，會(huì)導(dǎo)致思維能力和想象能力的退化；特別是不能用多媒體技術(shù)代替學(xué)生要?jiǎng)邮肿龅奈锢韺?shí)驗(yàn)。