物理教學媒體技術和驗證性實驗結合應用

劉源

摘 要：初中階段的物理教學，由于學生思維特點是形象思維占主導作用，對一些基礎性的知識點理解往往比較片面，一些相對抽象的知識點理解不是很順，因此在知識體系的形成過程會出現一些誤區。本文從理解片面、知識疊加兩個方面闡述其根源，并提出運用驗證性實驗的方法和應用新媒體新技術的現代教育輔助手段進行互動課堂的教學手段來解決，收到一定的效果。

關鍵詞：理解片面；知識疊加；驗證性實驗；新媒體新技術的輔助應用

驗證性實驗是初中物理教學的一個重要組成部分，利用現代新媒體新技術進行課堂教學輔助手段，對培養學生的動手能力，提高學生的綜合素質，形成完整的思想方法、邏輯思維和知識結構面有一定的幫助作用，提高課堂教學的實效性。

一、驗證性的實驗，可以有效地解決教學過程中，由于學生對知識點的理解片面而出現的錯誤。例如在講到阿基米德原理這部分內容時，學生對原理的理解就會出現這樣的一個誤區：認為物體只要在液體中，都會受到液體對它向上的浮力，不管物體在液體中處于何種狀態是漂浮、懸浮或沉到液體的底部，還是部分浸入，部分露出液面，物體是何種形狀，就粗略地下結論，忽略了物體在液體中受到的浮力，實質是物體上下表面受到液體的一個壓力差才是浮力產生的一個根本原因：F浮=F上-F下。如果一個正方體或長方體的物塊沉到一個底面非常光滑平整的容器底中，底面與容器底充分接觸，沒有液體浸入到物體的底部，此時長方體或正方體的下表面受到液體的壓力為0，只有上表面才受到液體向下的壓力，物體上下表面受到液體的壓力差的方向不再是向上，而是向下，但是此類情況學生很難理解，所以此時在課堂上教師就應該準備好幾組實驗，實驗器材中可以用一個正方體鐵塊或銅塊，和一個等腰梯形的鐵塊，一把彈簧測力計和細線，讓學生動手測出它們在水中受到的浮力，再通過比較分析，此時教師可以制作一個三維圖形課件利用多媒體動畫投影，在電子白板上把此過程物體上下左右的受力大小情況演示出來，通過演示結果和學生動手實驗得出的結果作分析比較，學生對浮力產生的原因就有一個較為直觀明了的理解。

二、驗證性實驗還可以幫助學生因知識層面的疊加而導致思維混沌進行有條理地梳理。例如在九年級物理第十四章第六節《浮力應用》這一節的學習時，會碰到這樣的問題：浸在液體中的物體會受到浮力，但有時物體會上浮，有時會下沉，物體的浮沉與什么因素有關？學生經前面兩節內容的學習，大體上知道物體的浮沉是由物體受到浮力與重力大小關系決定的，重力大于浮力會下沉，重力小于浮力會上浮，重力等于浮力懸浮或漂浮，但無法準確地測出重力與浮力的大小關系時，怎樣才能確定物體在某種液體中的浮沉情況，這時學生的判斷思維就會停滯不前，感到無從落手，這時可以從兩個方面來解決：一通過驗證性實驗和多媒體技術投影的模擬效果加以解決：1、找一根細線栓住一個小物體（物體的密度略大于水的密度），用彈簧測力計測出它的重力G，再把物塊完全浸入水中測出此時物塊受到的拉力F拉求出浮力：F浮=G-F拉，然后把物塊拉出來，在盛水的燒杯中放入足量的食鹽并使食鹽溶化在水中，再把物塊重新浸入鹽水中，并讓學生觀察彈簧測力計示數的變化情況，并求出此時物塊受到的浮力F浮，比較前后兩次浮力的大小關系，并讓學生討論加入食鹽之后，燒杯中水的密度有什么變化，是變大了還是變小了？（變大了），靜止時物體浸入鹽水中的體積與沒有放入食鹽時的體積有什么變化，上浮了一些還是下沉了一些（實際上浮了一些），物塊的重力始終沒有改變，只是燒杯中水變成了鹽水，密度變大了，導致物體上浮了一些，學生從直觀上第一次知道物體的浮沉還跟液體密度大小有關，可以從物塊的密度與產生浮力的液體的密度的大小來判斷。為了避免實驗的偶然性，還可以讓學生完成下面的實驗：把一個雞蛋投入盛有足夠量的清水中，觀察靜止狀態下雞蛋的浮沉情況，再把雞蛋取出來，放入剛剛加入食鹽的燒杯水中，觀察雞蛋的浮沉情況，最后比較兩種情況下的實驗結果，再通過查找密度表比較雞蛋與食鹽水密度的大小，學生進一步認識到確定物體的浮沉還可以通過比較兩物質之間密度的大小關系就能知道，對課后閱讀資料“死海中人為什么不會沉下去，冬天的冰為什么會浮在水面上”此類問題的解決起到事半功倍的效果，在完成這兩個實驗操作的過程中，教師需要應用多媒體的生動活潑以及其逼真的動態效果特點輔助學生完成實驗的操作，事先利用多媒體技術制作雞蛋在清水中下沉在濃鹽水中上浮動畫課件進行演示，輪船在河水和海水的吃水線不同進行比較，學生在動手實驗與模擬實驗之間發揮想象，這樣教學的內容和進度都得以鋪開，對于教師來說可以大大的減少在學生中穿梭的時間，解決學生與教師的互動，學生也有更多時間進行實驗和思考，學生的思維更清晰更明朗，對以后學習中出現判斷物體的浮沉的問題，便輕松上手解決，所以初中物理教學中，應盡可能避免對概念和規律的機械導出，要考慮到讓學生個體有親身的感受和體驗，在教學過程中要激發學生心靈深處那種強烈的探索欲望，提倡由學生親自參與探究過程，使教學過程由傳統的教師硬邦邦的分析講授向由新媒體新技術相結合的現代教育手段轉變，學生更容易發現問題、探究問題、體驗成功的樂趣，所以說驗證性的實驗和新媒體新技術電子白板一體化的有機結合，就是把抽象物理概念從大量的物理現象和過程中加以具體化，更加直觀明朗化，以一種具體的形式讓學生體驗到一種物理概念生成的過程，增加學習物理的興趣性和提高學生學習的效益性。

三、驗證性實驗中利用電子白板等這些新技術可以幫助教師在進行新課講授過程中讓學生在較短的時間內知道一些演示實驗過程中應該做些什么及應注意些什么，而且能搞清楚實驗要領及注意事項中，并對這些問題進行思考和討論，讓學生學會自主學習，開發智力，提高素質，培養學生的創新意識、創新品質和創新能力。比如驗證二力平衡條件時，作用在同一物體上的兩個拉力必須能克服小車與桌面間的摩擦力；驗證彈簧的伸長與所受的拉力成正比時，彈簧的伸長必須在彈簧的彈性之內；伏安法測電阻的實驗中待測電阻R的阻值大于電流表的阻值時，應采用內接法，待測電阻R的阻值小于電流表的阻值時，應采用外接法；歐姆定律中各物理量的同一性，即I、U、R是針對同一導體，同一時刻而言的；驗證影響液體蒸發快慢時，必須是對同一種物質而言，這些實驗都是教師在授新課時必須要完成的演示實驗，學生在課堂上看到具體層面演示，教師這時候能利用多媒體電子白板進行三維動畫圖輔助演示的話，就能讓學生的注意力集中過來，刺激學生的感官處于興奮狀態，學生對實驗的觀察能提升到一個有聲有色實驗過程，可以開拓學生的思維空間，教師能利用這些生動逼真的動畫效果和學生進行更寬更廣的課堂互動，學生有興趣教師也輕松，互動課堂的教學效果就明顯提高。

新媒體新技術這些現代化教學設備在物理課堂教學中的利用，它的優勢日益彰顯，作為一種教學載體對教學信息的搜集、傳輸、處理和共享來實現教育教學目標新型模式，也有它的缺陷之處，所以在使用過程中要注意以下兩點：

1、不能濫用。因為作為一個多媒體教學過程它是由教師、學生和電子白板三者間的互動過程，其中的扮演角色是傳播者、接受者和載體的關系，載體的應用能做到圖、文、聲并茂，有活動影像的特點，可以激發學生的學習興趣，讓學生積極地參與到教學中來，但在實際的教學當中要注意合理的分配時間，不宜過長，新課的導入時間稍短、練習題的推出時間稍長、在教師的演示實驗和學生的分組實驗當中只能承擔輔助的作用，過多過長地演示電子白板等多媒體課件，讓學生長時間的處于一個模擬實驗過程當中，學生就會失去學習物理的興趣和產生厭煩的情緒，不符合初中生的感性認識的規律，與素質教育背道而馳。

2、在教學當中應當與驗證性的實物演示實驗相結合。因為實物演示實驗給予學生的感覺是實實在在的，是全身心的動手動腦過程，是培養學生動手能力的主要方法，學生知識結構的養成比較牢固，所以新媒體新技術等電子白板設備在課堂應用要從實際出發，重視課件制作設計的多樣化，根據學生的個性差異和教材的不同內容作調整，把投影一體化這種新媒體新技術和驗證性實驗有機的聯系起來，讓各種教學資源有機的互動，取長補短優化課堂教學結構，提高課堂教學效率。