淺談計算機技術(shù)在物理課件制作中的應(yīng)用

邊麗娟

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計算機技術(shù)已經(jīng)開始在人們?nèi)粘Ｉ钪械玫綇V泛的應(yīng)用，而學(xué)校也在積極響應(yīng)著數(shù)字化的號召。數(shù)字化教學(xué)的流行，使得物理教學(xué)改革有了一個全新的方向以及方法，在一定程度上推動了物理教學(xué)的進步。把物理教學(xué)與當前的計算機技術(shù)進行有機結(jié)合，不但能夠使教學(xué)的質(zhì)量得到進一步加強，還能夠極大提高學(xué)生對于物理知識學(xué)習(xí)的效率，進而使自己綜合創(chuàng)新能力得到提高。本文就當前計算機技術(shù)中的MATLAB函數(shù)以及3D數(shù)字動畫制作技術(shù)等在物理課件實際制作中的使用進行了簡單分析，希望能夠為廣大教師提供一定的改革思路與方法。

關(guān)鍵詞：計算機技術(shù);物理;教學(xué)改革;課件制作

中圖分類號：G63??????????文獻標識碼：A??????????文章編號：1673-9132（2020）19-0079-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.19.039

對于當前的物理教學(xué)而言，其在教學(xué)過程中存在最大的難點即所講述的物理概念極為抽象且數(shù)量眾多，物理相關(guān)知識點過于復(fù)雜多變并且難以琢磨。對于某種物理現(xiàn)象來說，其表面極為簡單，但是內(nèi)部卻蘊藏著極為深奧的演變，盡管有時只是發(fā)生了一個極其細微的變化，但是最終表現(xiàn)出來的實際物理狀態(tài)與之前可能會有一個極大的差異。除此之外，哪怕有些問題十分簡單，但是在實際解決過程中也可能無從下手。也正因為當前的物理教學(xué)中存在著這些困難，才能夠使人們不斷進行物理教學(xué)模式的探索、發(fā)展以及創(chuàng)新。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機技術(shù)開始進入噴發(fā)式發(fā)展時期，全民計算機時代的來臨也為物理教學(xué)提供了新的改革方向以及方法。將物理教學(xué)與計算機技術(shù)充分結(jié)合，可以簡化抽象的物理知識，并用較為直觀的形式展現(xiàn)出來，從而提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

一、物理課件實際制作中對于MATLAB函數(shù)技術(shù)的應(yīng)用

在當前階段，部分計算機技術(shù)已經(jīng)在實際物理教學(xué)中得到熟練應(yīng)用，例如PPT演示，其也是當前各學(xué)校最為主要的教學(xué)工具。但是要清楚計算機技術(shù)數(shù)量十分龐大，能夠應(yīng)用在物理課件制作中的技術(shù)也要遠遠超過當前，只不過由于許多計算機技術(shù)內(nèi)容相對復(fù)雜且操作技術(shù)難度更高，甚至在必要時還需要一定輔助設(shè)備才能完成，使得教學(xué)成本進一步提高，所以才沒有在教學(xué)工作中普及開來。

對于MATLAB技術(shù)來說，其是一個將數(shù)據(jù)分析、造型圖像處理、電子信號處理與計算機模擬技術(shù)相結(jié)合的綜合性軟件。物理實驗往往有著較強的原理性、細微的實驗現(xiàn)象、復(fù)雜難度大的操作過程以及嚴格的數(shù)據(jù)要求等特征，并且與物理相關(guān)的知識點往往抽象晦澀難懂。通過MATLAB技術(shù)出色的圖像處理能夠很好地解決物理實驗教學(xué)中出現(xiàn)的這些問題，而數(shù)據(jù)分析以及可視化繪圖功能則能夠使實驗原理以及現(xiàn)象生動展現(xiàn)在學(xué)生眼前，從而對教學(xué)起到一定的輔助作用。通過MATLAB技術(shù)來制作物理教學(xué)課件不僅會讓教師有更高的工作效率，還能增加課件交互的能力。在物理課件制作中使用MATLAB技術(shù)能夠使整個課堂更具活力，內(nèi)容更加豐富多彩。由于課程具有一定的科學(xué)以及趣味性，因而能夠有效提高課堂教學(xué)的質(zhì)量，還可以使學(xué)生綜合素質(zhì)能力得到一定的提升。

由于物理課程需要對數(shù)據(jù)進行大量的推導(dǎo)以及演算，使得學(xué)生經(jīng)常因為一點錯誤而被迫重新計算，最終喪失物理學(xué)習(xí)的興趣，而借助MATLAB強大的數(shù)據(jù)分析以及演算能力來輔助學(xué)生完成物理學(xué)習(xí)，能夠最大限度地減少這類問題出現(xiàn)，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。除此之外，MATLAB還能夠?qū)σ恍┭菟氵^程進行實際演示，將分析以及推導(dǎo)的整個過程詳細直觀地展現(xiàn)出來，讓學(xué)生能夠有一個清晰的認識，從而培養(yǎng)其自主思考推算的能力。

在通過MATLAB技術(shù)來制作相應(yīng)的物理課件時可以把ActiveX當作自動化的服務(wù)器，當進行編程時，可以先通過VBA來創(chuàng)建一個MATLAB自動化的對象，然后通過添加合適的語句就能夠讓MATLAB完美加入PPT中去，從而真正地實現(xiàn)MATLAB與PPT相關(guān)數(shù)據(jù)的交換。將MATLAB技術(shù)出色的計算以及數(shù)據(jù)處理能力應(yīng)用在物理課件制作中，能進一步提升課件的交互性能，使課堂變得更具有活力。以“邁克爾遜光干涉實驗”為例，在對這一課件進行制作時，教師可以借助MATLAB技術(shù)來對模擬這一干涉實驗的發(fā)生過程，大致步驟如下：首先，將相關(guān)的實驗課件進行啟動，其次創(chuàng)建一個新的幻燈片，借助“視圖”子菜單中的Visual?Basic選項，再點擊VBA選項中的“控件”選項，根據(jù)自己實際的需求來添加相對應(yīng)的控件，并借助控件里命令選項，對其進行Visual?Basic程序的編碼，最終實現(xiàn)PPT和MATLAB有效連接。整個過程大致是通過MATLAB出色的圖像以及計算能力，然后將處理的結(jié)果傳遞給PPT。原本單一化的PPT也因為MATLAB而具有了一定的交互作用，使原有的單向教學(xué)向著雙向式互動教學(xué)轉(zhuǎn)變，進一步提高了教學(xué)效率。

二、物理課件在制作過程中對于3D動畫技術(shù)的應(yīng)用

動畫技術(shù)憑借著其自身強大的視覺沖擊以及最直觀與形象的知識傳播方式，已經(jīng)成為物理課件一種新型的制作方式。傳統(tǒng)的物理課件在過去常給人留下枯燥、乏味、單一的印象，而通過動畫技術(shù)能夠使物理知識轉(zhuǎn)變成為生動形象的圖像，將原本復(fù)雜晦澀的文字轉(zhuǎn)變成為清晰明了的圖案，將本來抽象深奧的關(guān)系論證變得更加立體與直觀，從而能夠促進學(xué)生掌握以及記憶相關(guān)的物理公式與概念。同時，動畫還能夠把語言難以陳述描繪的物理現(xiàn)象變化過程進行動態(tài)形式的展現(xiàn)，學(xué)生可以將其實際變化過程收入眼底，從而把原本靜態(tài)式教學(xué)轉(zhuǎn)變成為動態(tài)式觀察教學(xué)。這種方式有助于激發(fā)起學(xué)生對于物理學(xué)習(xí)的積極性，同時還能夠培養(yǎng)學(xué)生進行發(fā)散式思考。對于物理課程而言，其最大的難點即知識點以及公式過于瑣碎與復(fù)雜，使得學(xué)生很難主動地進行了解及整合，而借助動畫技術(shù)能夠?qū)⑦@些相對零碎繁瑣的知識點進行整合，最后成為一個完整的體系，讓學(xué)生不用過分去尋找。因此，在進行物理課件的制作時應(yīng)用動畫技術(shù)能夠使物理知識在課堂熒幕上得到圖像、文字以及聲音等形式聲情并茂的展現(xiàn)，并且還能夠達到多個屏幕共同顯示的效果。學(xué)生能夠通過多個屏幕在多個器官以及角度上接受物理知識的灌輸。這樣不但可以提升自身對于物理學(xué)習(xí)的興趣，還能夠加深學(xué)生對于所學(xué)內(nèi)容的印象。