物理教学与多媒体技术之我见

物理学是以实验为基础的自然科学，它的理论、规律的建立和发现都离不开实验，并且要不断地受到实验的检验。因此在传统教学中，学生在课堂上边看演示实验边听讲是比较常见的一种教学形式。教师普遍认为演示实验可以使复杂的概念、规律形象直观化，便于重点、难点的学习，还可以节约课时，活跃课堂，启发引导学生积极思维，引起学习兴趣。可是实际教学中由于实验仪器的限制以及教师操作能力等问题，有的演示实验教学效果并不理想，1、在实验教学中哪些实验是需要用多媒体来展示或模拟。 

以下这些情形觉得用多媒体展示或动画演示效果会较好：

①抽象的物理问题，如电场线、等势面、磁感线的模拟，波的干涉和多普勒效应机理的动画模拟等等，这样可把物理问题变抽象为形象。

②微观物理问题，如原子结构，原子核的衰变、裂变和聚变的模拟等等，这样可把物理问题变微观为宏观，既形象又直观。

③太快的动态物理过程（包括肉眼可见或不可见的物理过程），这些问题往往不方便定格研究，如研究平抛物体运动的两个分运动的规律，可把它做成定格频闪模拟动画以利于逐步研究，还有简谐运动、分子热运动和波动问题的模拟等等。

④太慢的动态物理过程，利用动画可加快物理过程的进行，如天体运动等。

⑤图象复杂的教学内容，如电学、光学课时画图例，而采用多媒体显示图象的功能，这可使本应花好几分钟的内容可在几秒钟内显示于学生眼前。

⑥实物展示不方便的实验仪器的原理介绍，如游标卡尺和螺旋测微器的原理及其读数方法，把它们做成相应的动画加以放大，这样可很方便地面对全体学生讲解，所有学生都看得非常清楚。实践表明，这有利于学生在短时间内掌握它们的原理及其读数方法。

1．定理、规律的推导实验。定理、规律是物理学中最重要的一部分学习内容，他们绝大多数都是在“理想状态”（真空、光滑无摩擦等）下推导出来的。这在传统课堂教学中是难以实现的，教师在进行演示实验时，实验过程以及实验结果不可避免的会与定理规律有所偏差，容易使学生造成误解，影响教学效果。而借助多媒体技术运用演示实验CAI课件制作就可以很容易的模拟出“理想状态”，使实验过程以及实验结果与定理规律很好的吻合，避免了实验误差对学生学习效果的影响，使其更清晰准确的接受、理解，达到良好的教学效果。
　　2．实验对象涉及宏观微观物体的实验。物理学中有许多微观结构和微观现象是看不见、摸不着的演示实验是无法实现的。另外，还有一些关于宏观物体的现象的学习，由于时空、环境的限制也是不可能进行演示的。传统课堂教学只是靠挂图、板书以及教师讲授来进行，学生学习时枯燥无味，学完后印象不深，抽象空洞，难以达到规定的教学目标。运用演示实验的CAI课件可以很逼真的模拟这些宏观和微观物体的现象与结构，使学生将抽象的内容具体化，给以深刻的印象，实现教学目标，优化教学效果。
　　3．实验过程不可控的实验。自然界中有很多物理想象的过程过快、过慢或者过于抽象，但在教学过程中它们要通过细致的观察才能学习掌握。如：“碰撞”是一个极短时间内完成的物理过程，仅仅通过教师讲解、板书，难以让学生真正认真认识理解。在教学中运用CAI课件就可以控制两物体的相互作用过程，通过放慢、定格，学生可以细致的观察整个实验过程，加深理解，引发学习兴趣，以达到良好的教学效果。
　　4．实验现象抽象化的实验。物理实验中有许多实验现象具有隐含性、抽象性，不便于学生观察，也不能达到预期的效果。如“磁化”现象，传统教学只是通过一些表面现象来进行教学，学生对知识的认识不够深刻，通过演示实验的CAI课件可以展示物体磁化过程的内部变化，使该现象形象化、具体化，给学生一个直观的印象，揭示物理本质，较好地实现教学目标。

虽然多媒体可模拟任何物理实验，但这必竟是模拟实验，物理情景也是模拟的，模拟成分重。物理是一门实验性很强的学科，结果必须由真实实验来验证，因此在计算机模拟演示过程中，教师辅于真实的物理实验是非常必要的，因为通过实物演示实验，才能更有效地培养学生严谨的科学态度和正确的实验技能。因此实验尽可能用实物来演示，要必要的话，然后再辅于模拟实验进行逐步研究，这样才能恰如其分地发挥多媒体的辅助作用。

　　1.突出重点难点,激发学生的学习兴趣
　　传统的课堂教学通常是“满堂灌”,一本书,一张嘴,一支笔就完成一堂课的教学。在这样的教学中,学生“注意”的持久性和稳定性较弱,往往是教师上得口干舌燥大汗淋漓,学生也听得筋疲力尽索然无味。而多媒体使用形象、具体、生动的画面和声音来呈现新知识,能使学生在视觉和听觉上得到和谐的信号刺激,使大脑获得多种类多层面的知识信息,大大激发了学生的兴趣和积极性,加强了他们对学习重点、难点的注意。同时多媒体还能够打破时间和空间的制约,延伸和拓宽教学时空,通过图像、声音、色彩和动画传递教学信息,解决了由于时间和空间的限制产生的教学难点,从而使学习内容变得容易理解和掌握。
　　2.使练习形式多样化,迅速反馈学习结果
　　我们知道,课堂练习是加强对知识的巩固和运用的最好方式,传统的教学中,学生练习结果的反馈速度较慢,学生总是等到老师批改作业后,才知道自己什么地方出现了错误。并且,学生在连续的学习中易疲劳,所以不断地改变练习形式,不断给学生以新的刺激,以保持学生旺盛的学习精力也是对老师教学的要求。多媒体教学就是优化课堂练习教学的好帮手。比如我们进行根据梯形图编写指令表这个练习时,由于一些梯形图程序很长,老师就先把它作成图片发送到学生机上,让学生把图片缩小后放置在屏幕一边,然后再按此图做指令表的编写练习。指令表编写完毕,可用软件迅速地把所编写的指令表翻译成梯形图。如果做的对,翻译的结果与老师的所给的原程序一致。如果不一致,软件还会告诉学生程序的某行出现了错误。这时,学生就产生了“为什么?”的疑问,渴望答案的愿望很是强烈,就会向老师或同学请教,及时修正错误。教师也能根据学生的反馈,不断地对教学过程实施随机调控,达到和谐共振的状态。
　　3.有效促进记忆,培养记忆能力
　　人们总是通过自己的感官来感知周围世界的存在,即用感官来获取多种信息的,但是,各种感官的感受能力是不一样的。特瑞克勒曾断言:我们的学习10%通过味觉,15%通过触觉,35%通过嗅觉,11%通过听觉,83%通过视觉,这一排序与人们在实践中的经验是相一致的,视觉与听觉在学习中占有极其重要的地位,而如果把两者结合起来的视听觉媒体,则可以使人在学习中获得更多的知识。另外,对记忆率的研究表明,单用听觉,三小时左右能保持所获得知识的60%,三天后则下降为15%,单用视觉三小时后为70%,三天后则为40%,若视听觉并用三小时后为90%,三天后为75%,所以视听觉媒体还可以有更长的记忆保持率和最佳的学习效率。而多媒体集图、文、声、像多重刺激于一体,使学生大脑的视觉、听觉等中枢都处于兴奋状态,对所学内容进行比较、加工、归纳,很快由感觉记忆进入到深层记忆。有效地促进了学生的理解记忆能力。
　　4.教案修改方便,轻松教学
　　多媒体教学具有着形象性、多样性等特点,能充分调动激发学生学习兴趣,促使学生主动积极学习,全面提高学生的素质,是非常高级的划时代的一种教学工具。但在教学实践中我也体会到,如果不能慎用、善用多媒体,同样会给教学带来负面影响。