利用多媒體技術優化物理教學

陳明華

摘 要：文章針對初中的物理實驗課程，就密度知識闡述利用多媒體設備規范學生的實驗操作標準，使學生在實驗課程中更能夠了解、掌握學習內容，培養學生對物理這門課程的興趣，豐富學生的實驗基礎知識，同時牢記課程所需的知識點。這種優化措施不僅增加了學生對學習的興趣，而且活躍了課堂氣氛，對以后的進一步學習奠定了一定的基礎。

關鍵詞：初中物理 實驗課 多媒體 優化措施

引言

由于多媒體技術能夠利用文本、圖像、音頻和視頻等多種形式對教學內容進行體現，變抽象為具體，使教學更加形象、直觀。所以多媒體的應用可以使得枯燥的課堂變得圖文并茂、生動逼真，能突出重點，便于學生理解和掌握，讓學生身臨其境，使得教學的信息更加容易被學生接受；其中某些深奧抽象的知識點可以通過多媒體直觀地展現出來，從而增強學生對知識點的理解，促進學生積極思考，與所學內容進行聯系貫通，同時解決了難點。與日常教學模式的對比，多媒體的教學方式受到學生和老師的歡迎，并取得了傳統教學方法更好的教學效果。[1]

在初中的物理課程中，密度的學習是認識世界萬物的基礎之一，密度聯系著體積、質量、物質的存在狀態等，對學生感知現實事物有著重要的影響。本章節的教學中，教師就利用多媒體教學進行進行簡要的探討。[2]

一、密度的基本概念

1.基本概念的教學，教師利用文本PPT展示，結合小實驗進行直觀性的詳細說明，促進學生對課本知識點的理解。

在物理學中，把某種物質單位體積的質量叫做這種物質的密度，符號ρ。國際主單位為千克/立方米（kg/m3），常用單位還有克/立方厘米（g/cm3），它們有這樣的關系：1克/立方厘米=1000千克/立方米（1 g/cm3=103 kg/m3），其表達式為ρ=m/V。

密度是物質的一種特性，不隨質量和體積的變化而變化，只隨物態（溫度、壓強）變化而變化。某種物質的質量和其體積的比值，即單位體積的某種物質的質量稱為這種物質密度。同種物質的質量與體積的比值是一定的；不同物質，其質量與體積的比值一般不相同，這反映了不同物質的不同性質。在物理學中，把某種物質組成的物體的質量與它的體積之比叫做這種物質的密度。以水為例，水的密度在4℃時為1000103 kg/m3或1 g/cm3。物理意義是：1m3的水的質量是1000kg，密度通常用“ρ”表示，即ρ=103 kg/m3。

2.視頻實驗展示1：水與水的固體形態冰。試驗中把兩杯相同體積相同質量的水，其中一杯放在冰箱中結成冰塊后（時間較長），將此冰塊放入另一個水杯中，可見冰塊浮在水面上。

以上試驗體現出：由于密度是物質的一種特性，它不隨質量和體積的變化而變化，所以相同的物質在不同狀態的條件下，其密度可以是不相同的。實際上，在相同條件下，水的密度大于冰的密度。

視頻實驗展示2：相同體積100cm3的鋁塊和鐵塊，首先用雙手掂一下，感覺物體的輕重，然后進行稱量，結果顯示鋁為270.2g，鐵為787.4g。

以上試驗可以體現出：密度是反映物質特性的物理量，物質的特性是指物質本身具有的而又能相互區別的一種性質。人們平常感覺物體“重”，物體“輕”一些，這里的“重”和“輕”實質上指的是密度的大小，而不是質量。根據密度的大小，人們可以鑒別物質的種類。

質量是物體所含物質的多少。所含物質減少，質量就減少。密度是物質的一種特性，它不隨質量、體積的改變而改變，同種物質的密度不變，它只與物質的種類和物質的狀態有關；不同物質，密度一般是不相同的，同種物質的密度則一般是相同的。

視頻實驗展示3：兩個相同體積100cm3的鋁塊，其中一個為空心的；現將兩個鋁塊放入水中，一個沉入水底，另一個則懸浮在水中。

以上試驗可以體現出：半懸浮的鋁塊是空心的。

上述實驗可以使學生在視覺上直接感知物體的密度與體積、質量和物質狀態的關系，使學生對密度的了解更加深刻，還可以從現實的小事情中聯想到密度及其相應的知識點，為以后的教學拓展打下了良好的基礎，同時增加了學生的興趣，讓他們體會到物理就在身邊。

二、密度公式

密度的公式 ：ρ=m/V，其中ρ表示密度、m表示質量、 V表示體積。

密度公式變化：m=ρV 、V=m/ρ。正確理解密度公式時，要注意條件和每個物理量所表示的特殊含義。

從數學的角度看有三種情況：

（1）ρ一定時，m和V成正比；（因為ρ=m/V，ρ一定，m增大幾倍，V也增大幾倍，所以成正比）。

（2）m一定時，ρ與 V成反比；（因為m=ρv，m一定，V增大，ρ變小，所以成反比）。

（3）V一定時，ρ與 m 成正比。（因為m=ρv，V一定，m增大，ρ增大，所以成正比）。

結合密度的物理意義，三種情況只有（1）的說法正確，（2）、（3）的說法都是錯誤的。因為在相同條件下同種物質的密度是一定的，密度不隨體積和質量的變化而變化，所以在理解物理公式時，不能脫離物理事實，不能單純地從數學的角度理解物理公式中各量的關系，這也是物理和數學不同之處之一。

三、密度的測量實驗

密度是物質的特性，不隨體積和質量的變化而變化。在做實驗的過程中必須牢記此特性。 在概念性知識的學習中，教師就基本知識的要點用多媒體向學生展示了部分的實驗操作，幫助學生理解。現在就密度的知識拓展，進行下一步的實驗。

實驗的原理公式：ρ=m/V。

1.實驗項目與流程

（1）感知實驗

要學生將概念知識講解部分的感知實驗，進行操作體會。同時學生可以根據自己所想的，在老師的指導下進行自我實驗操作。

實驗器材：水，冰塊，油，實心與空心的鋁塊，實心鐵塊，托盤天平各一個，不同量程的量筒三個，燒杯四個（兩個大兩個小），細繩若干條。endprint

實驗操作：在用PPT講解實驗儀器的使用規范與要求之后，用視頻再次播放具體操作；最后，操作步驟可根據上述的實驗，讓學生自行完成。

（2）稱量法

實驗器材：托盤天平、未知密度的實心金屬塊、量筒各一個、細繩、水。

實驗操作：將天平清理干凈并水平放置，金屬塊放入左邊托盤，用鑷子夾取砝碼放在右邊托盤，讀出測量值，質量為m；在量筒中注入適量的水，讀出水的體積V1；金屬塊用細繩捆綁住，輕輕放入量筒中，直至金屬塊被水浸沒，讀出此時量筒的體積V2。注意在讀取量筒測量值時，視線應與量筒內液體的凹液面的最低處保持水平。

根據原理公式ρ=m/V，可求出該金屬塊的密度ρ=m/（V2—V1）。

（3）比重杯法

實驗器材：燒杯、金屬塊、托盤天平、細繩、水。

已知：ρ水=1.0g/cm3。

實驗操作：燒杯中裝滿水，于托盤天平中測出燒杯與水的總質量m1；從天平上取下燒杯，金屬塊用細繩捆綁，輕輕放入燒杯中直至金屬塊沉底，放開手，有部分水溢出后將燒杯再次放入托盤天平中，測出此時的燒杯、水和金屬塊的質量m2；輕輕拉動細繩，取出金屬塊，再把燒杯與剩下的水放入天平測量的m3。

根據原理公式ρ=m/V，由于金屬塊的體積和溢出水的體積相等，可求該金屬塊的密度

ρ=（m2- m3）/（m1-m3）ρ水。

（4）阿基米德定律法

實驗器材：彈簧稱、金屬塊、水、細繩、大燒杯。

已知：ρ水=1.0g/cm3。

實驗操作：用細繩捆住金屬塊，用彈簧測力計測出金屬塊的重力G；燒杯中注入適量水，將金屬塊完全浸沒在水中，并用彈簧測力計測出此時金屬塊受到的拉力F。

根據原理公式ρ=m/V，水的浮力公式F浮力=ρ水Vg，可得ρ=Gρ水/（G-F）。

以上為學生在實驗室中的實驗操作要求，其中結合了多媒體的教學，使整個課堂內容直接，氣氛活躍充滿樂趣。其他測量密度的方法，用多媒體視頻進行播放，加以拓展學生知識面。

2.視頻展示拓展試驗：老師可以在時間允許情況下進行視頻展示拓展來提高課題的趣味性，也增加學生課余思考興趣與能力，真正把學習物理與日常生活緊密結合起來，做到學習與應用有效結合。

（1）浮力法（1、2）

此方法涉及浮力F浮力=ρ水Vg和F浮力=ρ水Vh。

（2）密度計法

此方法涉及到密度計的使用及其原理。

總結與展望

多媒體的使用可以使課堂的學習氛圍更加活躍，學生的理解也更為直觀。但這并不意味著教學過程中要一味的依靠多媒體的輔助，老師的引導作用是不容忽視的。所以，作為一名中學教師，在利用多媒體技術優化物理教學的過程中，既要發揮多媒體教學的優點，也要避免過于依賴多媒體設備。要確切地做到傳統教學與多媒體教學的巧妙結合，并就此方面多加學習、積累經驗，才能將學生的素質教育推向一個新的局面。

參考文獻

[1]廖伯琴《義務教育教科書》《物理》八年級全一冊 上海科技出版社2012版

[2]義務教育物理課程標準試驗教科書編寫組《物理教學參考書》八年級全一冊2012版endprint