多媒體運用于中學物理實驗教學研究

摘 要： 《中學物理課程標準》加強了實驗課的教學內容，提高了對實驗教學的要求。多媒體技術運用于中學物理實驗教學，為教師實驗教學手段和方法的改進提供了平臺，使實驗教學進入新的境界。文章對當前多媒體技術應用于中學物理實驗教學情況進行了簡要分析，指出了存在問題，提出了相應對策。

關鍵詞： 多媒體 中學物理實驗教學 新課程標準

一、新課程標準對中學物理實驗教學的要求

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學。在中學物理課程各個模塊中都安排了一些典型物理探究實驗。中學生應該在物理探究實驗中達到的要求如表1。

表1 新課程標準對中學物理實驗的要求

新課程的實驗課是要學生通過實驗來獲得知識，訓練技能，并經歷一個科學探究的過程。傳統的粉筆+黑板+小車（小木塊）已經不能達到優秀物理實驗課的標準了。為了適應新課程理念，教師們不斷探索，尋求更為合理的物理實驗教學課堂。在不斷探索中，多媒體技術被搬進了中學物理實驗課堂。

豐富的多媒體課件對演示實驗加以改進、完善或模擬能夠充分發揮教師在課堂教學中的主導作用，體現學生的主體地位，活躍課堂氣氛。在歡快的學習中，既達到通過實驗突破重難點的目的，又優化了課堂教學結構，進而提高了實驗教學質量，達到了實驗教學目標。

二、本地區多媒體運用于物理實驗教學的情況

現階段，我國中學物理實驗教學正逐步擺脫“教師講實驗、學生背實驗、做題練實驗、考試考實驗”的教學模式。為適應學生學習發展的需求，新課標要求重視改革中學物理實驗教學。多媒體技術以其強大的交互功能被許多物理教師應用于輔助實驗教學。

2011年下學期，筆者對樂山一中的450名學生進行問卷抽樣調查表。

表2 教師使用多媒體輔助實驗教學情況調查

從表2中可以看到，80%以上的教師都采用多媒體輔助中學物理實驗教學，且多數學生對中學物理實驗多媒體輔助教學給予了肯定。他們認為中學物理實驗使用多媒體輔助教學，不僅可以增強他們學習物理實驗的興趣，讓他們主動探索、積極動手，提高學習效率，還能提高他們上課的注意力，讓他們更注重實驗的探索性。但是也有部分學生認為多媒體輔助中學物理實驗教學對他們沒有幫助，甚至起了反作用。

表3 多媒體在中學物理實驗教學中的不足之處

從表3中可以看到，教師在使用多媒體輔助中學物理實驗教學過程中還存在一些問題，主要表現為課件不夠生動、忽視學生的主體地位。因此，在今后的中學物理實驗多媒體教學中，應該培養學生積極思維及自學能力，讓交互式的學習方式真正走進課堂。

三、多媒體在中學物理實驗教學中的重要作用

實驗教學是中學物理教學的重點，直接影響到教學質量。回看以往的物理實驗教學，由于實驗器材粗糙，演示實驗鮮少讓學生親自動手操作，甚至教師演示過程也無法清楚地呈現在學生面前。有些無法實現的物理實驗，就直接灌輸，要求死記，學生沒有獲得相關實驗現象和過程，因而對實驗現象、結論的理解非常困難。對實驗規律的歸納加深了難度。

利用多媒體模擬實驗過程，讓學生更生動地體會實驗過程；通過網絡資源，形象介紹新型技術，更加直觀可靠。多媒體實驗教學使教師教得輕松，學生學得愉快，既達到通過實驗突破重難點的目的，又優化了課堂教學結構，提高了實驗教學質量。

以小孔成像這個內容為例，如果僅僅用文字敘述學生是很難理解的，真實的小孔成像實驗無法成功，此時我們采用多媒體動畫模擬小孔成像的過程，便能讓學生一目了然。這樣既吸引了學生的學習興趣，又調動了學生探究物理規律的積極性。

在中學物理實驗的教學中，有些實驗儀器存在可見度、實驗演示效果差的情況。比如在學習螺旋測微器、游標卡尺、萬用表、伏特表、安培表等實驗儀器的制作原理、使用方法和讀數時，正是這些儀器具有刻度比較小的特點，導致教師在講解示范時很吃力，學生接受起來也困難。面對這一情況，我們可以利用多媒體來進行教學。教師可以將螺旋測微器、游標卡尺、萬用表、伏特表、安培表等投影到屏幕上，讓每一位至少是大部分的學生能夠很清晰地觀察到，有利于學生清楚地認識到儀器的各個部位及操作方法，增強了實驗的效果。

在中學物理實驗教學中，在引導學生完成實驗后，我們往往還要利用多媒體重現實驗過程，以強調注意事項，規范同學們的操作，有助于我們找出實驗規律。如探究平拋運動的運動規律時，教師先引導學生實驗，在真實實驗的基礎上模擬，將做平拋運動的小球和水平勻速直線運動的小球及自由落體運動的小球不同時刻的運動模擬，同學們通過觀察、思考，更直觀地歸納結論。

四、多媒體運用于平拋運動實驗教學案例

教材上本實驗是探究性實驗，要通過實驗探究平拋運動的規律。課本對實驗的要求已經相當清楚。但為了充分體現實驗的探究性，實現學生的主體，教師的主導作用。我們可以采用多媒體輔助實驗教學。

用多媒體輔助平拋運動實驗教學，如下：

前面的學習已經知道平拋運動為勻變速曲線運動，我們想到可以將它分解為兩個方向上的直線運動來解決。

（多媒體展示）

問題1：將小球由靜止釋放（V0=0），小球做什么運動？（自由落體運動）

問題2：如果水平拋出不受重力，小球做什么運動？（水平方向上勻速直線運動）

問題3：水平拋出的小球在重力作用下，做什么運動？（平拋運動）

引導猜想：平拋運動可以分解為豎直方向的自由落體運動和水平方向的勻速直線運動。

（真實實驗驗證，多媒體輔助提問，再現實驗情景。）

問題1：鐵錘敲擊擋板，兩小球做什么運動？（A球做平拋運動同時B球做自由落體運動）

問題2：兩球落地時，聽到幾次響聲？（一次）說明什么？（兩球同時落地）

問題3：同時改變兩小球的高度，兩球還會同時落地嗎？（會）

總結：平拋運動在豎直方向上的運動與自由落體運動相同。

用多媒體模擬實驗，直觀反映兩球不同時刻的位置，讓學生更清楚地理解實驗結論。

問題1：打開開關，兩球將做什么運動？（M球做平拋運動同時N球做水平方向上的自由落體運動）

問題2：M球落到水平面時，發生什么情況？（兩球撞到一起）

問題3：同時改變兩球的高度，兩球還會碰到一起嗎？（會）

總結：平拋運動在水平方向上的運動與勻速直線運動相同。

用多媒體模擬實驗，直觀反映兩球不同時刻的位置，讓學生更清楚地理解實驗結論。引導學生觀察課本P8圖1-3-4。

結論：平拋運動可分解為豎直方向上的自由落體運動和水平方向上的勻速直線運動。

引導學生完成多媒體呈現的表格。

表4 平拋運動的規律

課堂上學生思維敏捷活躍、積極參與到課堂教學中來，充分體現了“教師主導、學生主體”的教改思路，把信息技術與物理實驗教學有機地整合到一起。本節課教學溶入了新課程教學的新理念，把“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態度與價值觀”的三維課程目標應用于教學當中，并“注重提高全體學生的科學素養”，培養學生由實驗現象得出物理結論的能力，在探究過程中掌握物理模型的方法，培養學生處理問題注意抓主要矛盾的能力，學會運用物理學常用的eabe711ed61d4b4470ccb16711cdd1ef近似法解決實際問題。

五、多媒體運用于中學物理實驗教學出現的問題及應對措施

1.人為物用。有的教師過分夸大多媒體的作用。認為有了多媒體課件，教師就可以將所有的教學環節全部用多媒體計算機展現出來，教師的作用完全被多媒體計算機取代。在教學活動中，多媒體課件反客為主，成為課堂的領導者，教師在課堂上成為多媒體的解說員和放映員，忽視師生間的合作交流。教師閱讀課件內容，學生被動接受，扮演看客或聽眾的角色。這種填鴨式的多媒體物理實驗教學，對學生提出的問題置之不理，讓學生被課件“牽著走”，毫無學習主動性和自主性可言。最終使物理實驗教學由“人灌”變成“機灌”的灌輸式教學模式。

應對措施：多媒體輔助實驗教學可以理解為傳統實驗教學基礎上增加了多媒體這一特殊工具。它不可能拋棄所有的傳統教學手段而單獨使用。因此在利用多媒體輔助中學物理實驗教學時，要把握好多媒體課件在教學過程中出現的時機；正確處理多媒體和粉筆、黑板、實驗器材、語言表達之間的關系；正確處理好多媒體實驗教學時間分配；要注意必要的停頓；要在自己思想結構中的實驗展示，讓多媒體課件體現自己的教學主張。

2.越俎代庖。多媒體模擬實驗，簡潔、逼真、形象、直觀、易于操作。適宜于詳細介紹實驗步驟及注意事項。所以許多教師利用多媒體模擬實驗來完全替代真實物理實驗，對學生的思維優化及動手操作能力的培養是極為不利的。

應對措施：物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗教學是物理教學的重要環節。演示實驗的直觀性、真實性是多媒體模擬實驗無法完美體現的，它是檢驗物理原理的標準，是得出物理規律的重要途徑，它是不可替代的教學環節。多媒體模擬實驗，形象、生動卻缺乏真實感，所以在中學物理實驗教學中，不能利用多媒體模擬實驗來完全替代物理演示實驗。學生只有在真實的實驗環境中才能體會實驗規律的探究過程。

3.抄襲課件。一些教師為了偷懶下載網上課件，這本來無可厚非。但是下載的課件畢竟不是自己的思想，有的還不是自己學校所用的教材版本。在選擇多媒體時，教師只是沿用，而不加修改，失去了自己的思想，就不是自己的東西，上課時不能及時應對。所以上課時會出現無話可說的現象。

應對措施：下載網上課件，可以節省不少時間。但是在選擇多媒體課件時，要注意教材的版本，要適宜自己的地方特色。對于下載的課件還要加以修改，加入自己的思想，并將課件思想內化，使之成為自己的東西。上課時才能及時應對，使課堂順利進行，充分體現教師的主導地位。

綜上可知，多媒體在中學物理教學中的應用，引起了教學手段的不斷更新。然而，它只能是教學的輔助手段，不可能完全取代教師的課堂教學，傳統課堂中好的東西必然要保留。我們應該將傳統教學手段和多媒體教學手段適當結合，使中學物理實驗教學得到進一步發展。

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