多媒體在物理教學(xué)中的應(yīng)用

蔡映釗

新的物理課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了“人”的發(fā)展，更加深刻地闡釋了“三個(gè)維度”，即知識(shí)與技能、方法與過(guò)程、情感態(tài)度與價(jià)值觀。傳統(tǒng)教學(xué)不能完全實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，而把微機(jī)應(yīng)用于物理教學(xué)，以單一學(xué)科知識(shí)向?qū)W生的信息素養(yǎng)和綜合能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，把握多媒體強(qiáng)大的功能，激發(fā)學(xué)生的興趣；培養(yǎng)學(xué)生的觀察、探究、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等能力；發(fā)展學(xué)生對(duì)學(xué)科的好奇心與求知欲，樂(lè)于探究自然界的奧秘的良好品質(zhì)。在教學(xué)實(shí)踐中，進(jìn)行了研究和嘗試，獲得的啟示是：把多媒體技術(shù)運(yùn)用于物理教學(xué)中，對(duì)物理教學(xué)發(fā)揮變革性的推動(dòng)作用，成為學(xué)生發(fā)展的助推器。現(xiàn)代多媒體技術(shù)集文字、圖形、聲音、動(dòng)畫(huà)和視頻等多種技術(shù)于一體，能夠?qū)⒊橄蟮奈锢砀拍钷D(zhuǎn)化為形象生動(dòng)的物理畫(huà)面，降低了物理知識(shí)的認(rèn)知難度，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。如電荷的定向移動(dòng)形成電流，學(xué)生不明白電荷怎么移動(dòng)，如果做成動(dòng)畫(huà)如同水流，學(xué)生一看就很明白；還如電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體作切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向及磁場(chǎng)的方向之間的關(guān)系，通過(guò)多媒體動(dòng)態(tài)展示出來(lái)，很容易建立三個(gè)物理量空間的立體關(guān)系，突破了教學(xué)難點(diǎn)，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

一、利用現(xiàn)代媒體，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

多媒體輔助教學(xué)所具有的交互性特點(diǎn)，不僅能實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)信息的獲取、加工、儲(chǔ)存與反饋，還能調(diào)控學(xué)習(xí)的深度與廣度，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用。例如“透鏡”一節(jié)，課本的插圖變成多媒體計(jì)算機(jī)上的動(dòng)畫(huà)片（可以運(yùn)用PowerPoint的制作幻燈片功能），集圖像、文字、聲音、色彩等多種信息形式于一體，通過(guò)“透鏡”，大胖子“變成”小孩，而小孩也能“變成”大個(gè)子，這些過(guò)程都活靈活現(xiàn)地表現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性被調(diào)動(dòng)起來(lái)了。這時(shí)，學(xué)生的思維和情緒都處于最佳狀態(tài)，如進(jìn)一步引導(dǎo)他們?nèi)プ犯笤矗嘘P(guān)“透鏡”的特點(diǎn)就深刻印在學(xué)生的腦海中了。多媒體計(jì)算機(jī)制作的物理教學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，學(xué)生可以根據(jù)自己的需要，選擇不同的章節(jié)、難易各異的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)；對(duì)重點(diǎn)的內(nèi)容一次弄不清楚，弄不明白的可重復(fù)播放；還可以參與練習(xí)、測(cè)驗(yàn)等實(shí)際操作。總之，學(xué)生可以自主地選擇自己所需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容并控制程序的流向，從而使其在學(xué)習(xí)物理過(guò)程中由被動(dòng)地接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)地選擇知識(shí)。

二、利用現(xiàn)代媒體，輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要手段之一，然而，由于客觀條件等方面的限制，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)有很多困難，有的缺乏實(shí)驗(yàn)器材，有些理想實(shí)驗(yàn)無(wú)法在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，有些危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室中無(wú)法進(jìn)行。利用多媒體教學(xué)把中學(xué)物理課本中的實(shí)驗(yàn)以及生活中難以實(shí)現(xiàn)的物理實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)提示下，學(xué)生們可以對(duì)某一實(shí)驗(yàn)需要那些器材以及每個(gè)儀器的工作原理有所了解，然后學(xué)生可以按照實(shí)驗(yàn)步驟動(dòng)手完成從準(zhǔn)備到最后數(shù)據(jù)處理的整個(gè)過(guò)程。各種實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象在顯示器上顯示出來(lái)，使他們有一種身臨其境的感覺(jué)，如液體、固體的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)，液體的擴(kuò)散現(xiàn)象觀察需要幾天甚至十幾天，而固體的擴(kuò)散現(xiàn)象需要更長(zhǎng)的時(shí)間，若采用動(dòng)畫(huà)模擬實(shí)驗(yàn)，放快擴(kuò)散的過(guò)程，擴(kuò)散現(xiàn)象便一目了然；還有介紹天體的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)多媒體視頻課件使宏觀現(xiàn)象微觀化，就可以使學(xué)生們看到想看而看不到的現(xiàn)象。這樣不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，而且對(duì)以前所學(xué)知識(shí)得到了消化和鞏固，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。既節(jié)省了課堂時(shí)間，又提高了課堂教學(xué)效率。

三、利用幾何畫(huà)板，使用動(dòng)態(tài)演示工具，為教學(xué)過(guò)程注入新的活力

幾何畫(huà)板是一個(gè)可以制作動(dòng)態(tài)課件的工具，它使傳統(tǒng)教學(xué)一兩個(gè)靜止圖形向引入多個(gè)圖形過(guò)渡，在變化演示物理過(guò)程，把握不變的數(shù)學(xué)規(guī)律，這是傳統(tǒng)教學(xué)手段所不可能做到的。此外，幾何畫(huà)板還能為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)進(jìn)行圖形“實(shí)驗(yàn)”的環(huán)境，有助于發(fā)揮學(xué)習(xí)的主體性、積極性，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代教學(xué)的思想。例如：如講解“共點(diǎn)力平衡”問(wèn)題時(shí)，可創(chuàng)設(shè)三個(gè)情境。1.夾在光滑斜面和可以轉(zhuǎn)動(dòng)的木板之間的小球，當(dāng)木板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球所受斜面支持力、木板所受壓力的變化。2.光滑斜面向左緩慢移動(dòng)過(guò)程中，懸掛在豎直繩上的小球所受斜面支持力、細(xì)繩拉力的變化。3.細(xì)繩一端拴著一個(gè)小球，小球所受球面的支持力、細(xì)繩的拉力將如何變化。學(xué)生在分析、判斷得到結(jié)論后，不僅得到了三個(gè)共點(diǎn)力動(dòng)態(tài)平衡的圖解法，以及使用條件，更重要的是發(fā)現(xiàn)了三個(gè)共點(diǎn)力作用下物體的動(dòng)態(tài)平衡，或者是合力的大小方向不變，而且一個(gè)分力的方向不變：或者是合力的大小方向不變而物體受力三角形與結(jié)構(gòu)三角形相似，且對(duì)應(yīng)邊之比保持不變。這正是物理變化中的幾何關(guān)系的不變性。變化中不變以及在變化中求不變的思想是辯證思維在物理學(xué)中的重要體現(xiàn)，也是物理學(xué)的靈魂，貫穿于物理學(xué)始終，應(yīng)用幾何畫(huà)板或其他教學(xué)軟件，展現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖景，幫助學(xué)生在探索本質(zhì)、尋求真理的過(guò)程中逐步培養(yǎng)變化中求不變的意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行哲學(xué)上的思考，從而培養(yǎng)他們“全面、本質(zhì)看問(wèn)題”的基本素質(zhì)。

四、利用多媒體讓學(xué)生走進(jìn)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)聲音的奧妙

在聲音教學(xué)中，對(duì)于一些聲學(xué)，也可以利用多媒體獨(dú)特的功能，制作所需的聲音，在課堂上進(jìn)行演示，能收到較好的教學(xué)效果。例如：在多譜勒效應(yīng)教學(xué)中，可以用WaveCN軟件錄制1000Hz的音頻信號(hào)，共計(jì)5min。把音箱用兩根結(jié)實(shí)的棉線綁扎好，棉線上端固定在門(mén)框上，讓兩繩張開(kāi)一定角度，做成一個(gè)擺長(zhǎng)約為1.5m的“單擺”。演示時(shí)，音箱的喇叭正對(duì)學(xué)生，讓音箱往復(fù)擺動(dòng)。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)音箱擺向自己時(shí)，聲音的音調(diào)變高；當(dāng)音箱遠(yuǎn)離自己時(shí)，聲音的音調(diào)變低。這說(shuō)明聲音的頻率隨聲源的速度變化（聲源的速度變化是指聲源相對(duì)于觀測(cè)者而言）而變化。作為對(duì)比，當(dāng)音箱靜止時(shí)，音調(diào)變化的現(xiàn)象立即消失。

多媒體課件教學(xué)把理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地融合在一起，教師在多媒體課室的教學(xué)中，隨時(shí)可講解理論知識(shí)、演示實(shí)驗(yàn)步驟、指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)或讓學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)；學(xué)生在多媒體課室中，既能學(xué)習(xí)到“必需”“夠用”的理論知識(shí)，又掌握了實(shí)踐操作技能，做到省時(shí)、高效，課時(shí)矛盾迎刃而解。另外，通過(guò)制作課件可以加強(qiáng)備課組、教研組的活動(dòng)，更能深入、細(xì)致地鉆研教材、課標(biāo)，提高教研水平和能力，同時(shí)，也能充分發(fā)揮全組團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

總之，多媒體技術(shù)在物理教學(xué)中的應(yīng)用，使學(xué)生學(xué)習(xí)更多的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握一定的學(xué)習(xí)技能，能夠參與更多科學(xué)探究過(guò)程，并形成了自己的研究方法。不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，而且對(duì)以前所學(xué)知識(shí)得到了消化和鞏固，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。可知多媒體應(yīng)用在物理教學(xué)中，整合了傳統(tǒng)教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了物理教學(xué)中的諸多不足。通過(guò)多媒體輔助教學(xué)，可以讓教師教得輕松，學(xué)生學(xué)得愉快，從而很好地達(dá)到教學(xué)目的。領(lǐng)略到“遠(yuǎn)方”自然界的奇妙和諧，加強(qiáng)對(duì)科學(xué)的好奇心和求知欲，使學(xué)生樂(lè)于探究自然界的奧妙，體驗(yàn)探究成功的喜悅。