發散式多媒體課件在物理探究式實驗教學中的應用

摘要：物理探究式實驗教學中，部分實驗課堂無法實現，利用Flash軟件制作發散式多媒體課件可以起到較好的替代作用.發散式課件應用非線性效果疊加的設計思路，預設可能出現的多種非預定順序的結果，相比引導式課件，發散式課件能夠更好地激發學生的創造性思維和發散性思維，并能夠體現新課標以學生為主體的基本思路.

關鍵詞：發散式課件；探究式；實驗教學

作者簡介：鄭加榮（1986-），男，本科，中學二級，研究方向：物理教學，物理實驗融合信息技術.多媒體教學課件是指以計算機技術和網絡技術為中心，利用計算機編程語言將文字、 圖形、 聲音，動畫等多種教育教學信息有機地融合在一起用于輔助教學的軟件.多媒體課件在物理教學中，為課堂教學帶來了新氣息，它打破了過去課堂教學單一沉悶的氣氛，尤其是在實施美育、 創設情境、 引發學生興趣等方面，有著不可比擬的優勢.[1]

在現實教學中，多媒體課件應當起到輔助作用，而不應該喧賓奪主.教師如果為了使用某一課件，就以其為中心展開教學，被課件牽著鼻子走，教師的主導地位被課件所取代.有些教學內容，特別是物理實驗教學中的探究環節，教師必須通過演示實驗或組織學生小組實驗，組織學生討論，結合富有情趣的講解才能深化主題，這是任何電子媒體所不能代替的.

在物理教學中，也存在一些教學內容，無法在教室中或者實驗室中通過實驗完成，這時多媒體課件就能夠起到很好的輔助作用，多媒體課件在這方面的輔助應用是值得提倡和推廣的.

本文以八年級上冊第三章第一節《溫度》中的教學片段“改良自制簡易溫度計”為例，探討發散式多媒體在物理探究式實驗教學中的應用.

1引導式課件與發散式課件

在“改良自制簡易溫度計”這個教學片段當中，教師引導學生逐步通過對簡易溫度計進行改造，最后由學生設計出一個類似于“實驗室用溫度計”的自制溫度計.在這個探究的過程中把學生提出來的每一個設想呈現出來，在一節40分鐘的物理課堂中，無法實時通過實驗將“加刻度”、“玻璃管變細”等環節呈現出來，這個時候多媒體課件就是一個很好的選擇.

從課件內容的邏輯處理方面來考慮，這個教學片段可以有兩種設計方式：

設計一：教師逐層設問，預設提問的內容和順序，層層引導，在課件上把學生對每一個引導提問的回答利用多媒體動畫呈現出來，得到最后的探究結果，這種課件設計我們稱為“引導式課件”，如圖1所示.

設計二：是通過設置情景，引導學生小組討論，讓學生自由進行創造性思維的碰撞，然后提出設計方案，這些設計方案提出的先后順序不進行預設（也無法預設），教師利用Flash動畫制作軟件，設計一個非線性的動畫疊加，實時將學生小組討論提出的每一個方案呈現在課件中，這種課件我們稱之為“發散式課件”.如在“改良自制簡易溫度計”的教學片段中設置情景，拋出問題：“如何對自制簡易溫度計進行改造？”引導學生進行小組討論得出不同的設計方案，并逐一將學生的方案在多媒體課件上呈現出來，使學生的設計方案可視化、直觀化，如圖2所示.

2應用發散式課件的教學案例

案例1改良自制簡易溫度計教學片段

師：剛剛我們利用自制的簡易溫度計能夠判斷哪杯水的溫度高，哪杯水溫度低，那么能用它把水的具體溫度值測出來嗎？（教師拿著器材展示給學生看）

生：不行

師：為什么不行？

生：沒有刻度，讀不出溫度

師：現在我們就對用瓶子和玻璃管制作的簡易溫度計進行改良，使得它能測量溫度值，而且用起來更方便.同學們先和自己同組的同學討論，老師請同學們來分享一下你們的討論結果.（小組討論一分鐘）

現在請這個小組來和大家分享一下討論成果.

生：把簡易溫度計放到沸水中的時候瓶中紅色的測溫液體從管子中流出來了，所以我們覺得可以加長管的長度.（教師點擊課件中隱藏的“加長”按鈕，如圖3所示）

師：那么，你們小組還想到其他什么改進的措施呢？

生1：可以加上刻度，這樣就可以測出具體的溫度了.

師：怎么給他加上刻度？

生2：用尺子畫上去

師：這樣行嗎？

生（大部分）：不行

生3：可以把一個標準大氣壓下冰水混合物的溫度定為0℃，把沸水的溫度定位100℃.

師：要在刻度尺上標出準確的溫度刻度，首先要定義兩個標準溫度：一個是零攝氏度，一個是100攝氏度.這兩個溫度，大家都應該比較熟悉，什么物體的溫度是零攝氏度？

生：冰水混合物.（教師點擊課件中隱藏的“冰水混合物”按鈕，如圖4所示）

師：什么物體的溫度是100攝氏度？

生：1標準大氣壓的沸水溫度

師：很好，我們給它標出來（教師點擊課件中隱藏的“加刻度”按鈕如圖5所示）

師：這樣就可以了嗎？

生：給中間加上刻度.

師：我們就把0℃跟100℃之間分成10等份.也就是說，每一等份代表多少攝氏度？

生：10℃.（教師點擊課件中隱藏的“分10等分”按鈕，如圖6所示）

師：如果我要測我的體溫，大概是37℃，能準確測出來嗎？

生：不能，再給它分細一點.

師：怎么分？

生：每一格再分為10小格.（教師點擊課件中隱藏的“分100等份”按鈕，如圖7所示）

師：這樣的話每小格代表多少攝氏度？

生：1攝氏度.

師：我們把溫度計中，每一小格代表的值就叫做分度值.

現在這個溫度計能測量任何溫度嗎？

生：不能，它最高只能測量100℃.

師：最低呢？

生：0℃.

師：我們把一個溫度計所能夠測量的最高值跟最低值的范圍就叫做這個溫度計的量程.我們課件上的這個溫度計的量程是多少？

生：0℃～100℃

師：現在刻度加上去了，還有什么其他可以改進的地方嗎？

生2：瓶子太大了，攜帶起來不方便，把它換成小的.（教師點擊課件中隱藏的“換玻璃泡”按鈕，如圖8所示）

生3：把它開口封住，這樣里面的液體就不會像剛剛那樣流出來了.（教師點擊課件中隱藏的“封口”按鈕，如圖9所示）

師：這幾位同學回答得非常好，還有其它的改進措施嗎？

生4：如果我們想要這個溫度計在測溫度的時候液柱變化得顯著一點，就要把管子換成一條細一點的.（教師點擊課件中隱藏的“換細管”按鈕）

師：但是換細了以后有沒有什么缺點？

生：容易折斷

師：那怎么辦？

生：可以把玻璃壁加粗一點.（教師點擊課件中隱藏的“加粗”按鈕，如圖10所示）

師：最后，我們把改進后的溫度計再做一下整容，就是大家實驗桌上的實驗室用溫度計了（圖11）.

3物理探究式實驗教學應用發散式多媒體課件的優點

31發散式課件比引導式課件更能激發學生的創造性思維

筆者在“改良自制簡易溫度計”這個教學案例中制作的課件經歷了從“引導式課件”——“發散式課件”的過程，整個教學設計也經歷了從引導式教學到自由、發散式教學的過程.經過對比不難發現，引導式課件雖然在教學設計上思路清晰、邏輯性強，但是因為預設了教學過程中的每一個環節，包括學生的每一個回答的順序.學生被教師牽著鼻子走，學生一旦“走偏”，整個教學環節就無法順利進行下去.

教師在制作發散式課件時就某個教學環節可能引發的多個結果，利用Flash動畫編輯軟件將之“非線性”地預設在課件中.雖然也是“預設”，但是只預設所有可能出現的內容，而不預設學生回答的順序.學生在這樣的教學過程中的每一個回答都是自己的創造性思維迸發的結果，而不是在強引導性、強暗示性的問題引導下做出回答.

32有助于訓練學生的發散性思維

發散思維又稱“輻射思維”、“擴散思維”或“求異思維”，是創造性思維的重要組成部分.顧名思義，發散思維指在解決問題過程中， 從已有信息出發，沿不同方向思考，尋求多種符合要求答案的思維過程.[4]發散式課件、發散式的教學設計允許學生針對同一個問題，沿不同的方向思考，得出不同的創造性的解答，有助于訓練學生的發散性思維.

美國心理學家吉爾福特認為， 發散性思維是指“從給定的信息中產生信息，其著重點是從同一的來源中產生各種各樣的為數眾多的輸出”.[5]而這正是發散式課件的設計思路.

33體現新課標以學生為主體的基本思路

教學過程中學生是學習的主體，學生的主體能動性體現在：受興趣、需要以及所接受的外部支配，學生對外部信息的選擇具有能動性、自覺性；新課標要求教師在教學過程中要建立合作、民主、友愛、平等的師生關系，教學過程是師生共享的過程，教師要善于創設情景，鼓勵學生合作學習，善于引起學生的興趣，鼓勵學生主動參與學習.在將發散式課件應用到物理探究式實驗教學的過程中，學生針對問題進行小組討論，發散式探究，教師進行點撥和引導，體現了以學生為主體，以教師為主導的教學思路.

總之，物理實驗教學中，課件的使用非常普遍，課件的類型中又以PowerPoint引導式課件居多，這種課件制作起來雖然簡單方便，但在物理探究式實驗教學中，類似于“改良自制簡易溫度計”這類課堂上無法即時實現的實驗教學中，局限性也非常明顯.相比引導式課件，利用Flash動畫制作軟件，應用非線性效果疊加的設計思路制作的發散式課件，預設可能出現的多種非預定順序的結果，能夠更好地激發學生的創造性思維和發散性思維，體現新課標以學生為主體的基本思路.

參考文獻：

[1] 張 吉. 多媒體課件輔助物理教學的反思[J]. 才智. 2012

[2] 馮濤，林愛設，黃小妹. 從《死亡詩社_看自由發散式教學對學生的影響》[J]. 瓊州學院學報. 2009

[3] 余薇薇，何佳蓮，段 輝，冉 鳴. 化學仿真課件在訓練學生發散思維過程中的作用[J]. 化學教育. 2010

[4] 潘菽. 教育心理學[M]. 北京： 人民教育出版社. 2001

[5] 高政一等. 清華大學教育研究. 1995