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物理組   閆昌學(xué)
物理學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)科學(xué)，為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展對中學(xué)物理教育的挑戰(zhàn)，中學(xué)物理的教學(xué)手段，教學(xué)方法，教學(xué)模式和教學(xué)觀念都必須進行全面改革。多媒體的出現(xiàn)，在這些方面進行了一場全面、深入的歷史性變革。
多媒體教學(xué)指的是在傳統(tǒng)教學(xué)方式的基礎(chǔ)上。適時地采用圖片、幻燈、錄像、電視、電影、電腦課件等多種手段，以期達到最佳的教學(xué)效果的教學(xué)。
現(xiàn)在的多媒體技術(shù)，實際上是以多媒體計算機來體現(xiàn)的，多媒體輔助教學(xué)（CAI）對中學(xué)物理教學(xué)有著不可替代的重大作用。采用多媒體手段后，由于其聲音和圖象并茂的特色，刺激學(xué)生的腦細胞活動，引起有意識心理活動，使學(xué)生始終處于優(yōu)勢興奮狀態(tài)。
學(xué)生進入高中,學(xué)習(xí)科目多,課程內(nèi)容加深,要使學(xué)生在有限的時間內(nèi)掌握教學(xué)大剛所要求的學(xué)習(xí)目標(biāo),教師必須充分地利用課堂,充分地利用各種有效的教學(xué)技能,提高課堂效率.我就多媒體在高中物理教學(xué)的運用談一談自己的看法.
一． 物理過程分析可以動態(tài)化,為課堂節(jié)省時間.
 首先,多媒體教學(xué)為我們節(jié)省了寫板書的時間.板書的設(shè)計反應(yīng)了一堂課教學(xué)前后知識的邏輯性,重點,難點知識,能夠幫助學(xué)生課下更好地梳理知識.但傳統(tǒng)的教學(xué)中板書的書寫一般要占一堂課5分鐘左右的時間.另外,為教學(xué)過程中物理模型的建立節(jié)約了大量時間.物理教學(xué)過程我們經(jīng)常要為學(xué)生建立一些重要的物理模型,緊緊依靠一只粉筆與一把尺子,有時很難畫出模型,甚至畫不出來.如在高中物理中萬有引力與航天中:八大行星饒?zhí)栠\動,飛機投彈,用動畫摸擬,學(xué)生很快就明白了,又如研究平拋運動在水平方向與豎直方向運動規(guī)律時,下面的二個設(shè)計動畫圖:               
                         
1.探究豎直方向上的運動
      
[1]用小錘敲擊彈性金屬片C時,A.B兩球同時開始做平拋運動和自由落體運動.
[2]動畫上很容易看出二者在下落過程中始終在同一高度.
2.探究水平方向的運動兩個相同的弧行軌道,兩軌道上端分別裝有電磁鐵C.D.
[1]調(diào)節(jié)C.D高度,使AC=BD   [2]將小鐵球P.Q分別吸在電磁鐵
C.D上,然后切斷電源.
[3]現(xiàn)象:在P球平拋運動過程中,水平方向始終在同一豎直線上,以上兩個用實驗去做,由于小球運動較快,難以觀察,但動畫摸擬一目了然,節(jié)省了時間,提高效率.
二．多媒體生動了課堂,激發(fā)了興趣. 　
心理學(xué)研究表明，對同樣的學(xué)習(xí)材料，采用單用聽覺、單用視覺、聽覺視覺并用這三種方法，記憶效果是依次遞增的，而且聽覺視覺并用比前兩者效果明顯好得多。而多媒體技術(shù)具有豐富的表現(xiàn)力，它通過色彩、聲音、圖像、文本和動畫直觀地表現(xiàn)物理現(xiàn)象，利用豐富多彩的視聽形象吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動學(xué)生運用多種感官參與教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
興趣是學(xué)生力求接觸某種事物的意識傾向，它對學(xué)生的學(xué)習(xí)活動起著關(guān)鍵作用。如果學(xué)生對學(xué)習(xí)對象產(chǎn)生了濃厚的興趣，其學(xué)習(xí)效率將會得到有效提高，同時在興趣中學(xué)習(xí)，還能有效地減輕學(xué)生的心理壓力，使其將學(xué)習(xí)當(dāng)作一種愉快的享受，從而產(chǎn)生積極主動的學(xué)習(xí)動機，表現(xiàn)出極大的學(xué)習(xí)熱情。在教學(xué)中可采用各種方法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如：
     課堂是教學(xué)的主渠道,搞好課堂教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)是集中學(xué)生注意力,盡可能地調(diào)動學(xué)生的各種器官來參加教學(xué)并接受所學(xué)的知識.多媒體計算機使圖,文.聲,像集于一體,使教學(xué)內(nèi)容形象生動,富于感染力,充分地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)習(xí)的積極性,主動性,創(chuàng)造性,以提高課堂效率.例如講到萬有引力與航天,我播放了一段2003年10月15號“神州五號’’飛船發(fā)射成的視頻材料引入新課,一開始把學(xué)生的注意力集中起了,然后接著問:同學(xué)們想了解有關(guān)航天的知識嗎?同學(xué)們會大聲喊:“想”.然后就緊接著進行新課的教學(xué)-----開譜勒行星運動定律,但在單純的定律學(xué)習(xí)中學(xué)生會感到很累,我根據(jù)課本中科學(xué)的足跡,利用計算機網(wǎng)絡(luò)知識下載開譜勒,第谷,等科學(xué)家的圖片,查閱他們在科學(xué)研究的過程中一些事跡,通過這些讓學(xué)生了解科學(xué)家們嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),堅強的毅力,為科學(xué)的獻身精神,讓學(xué)生的情感得到體驗,價值觀得以形成.使學(xué)生在物理的課堂中得到快樂,而不感到枯燥,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高課堂效率. 又如在講解“機械能的相互轉(zhuǎn)化”這一章節(jié)時，利用Flash課件，使學(xué)生能夠聽到水流聲，能夠感受到氣勢磅礴的長江、黃河所產(chǎn)生巨大的能量帶動水輪機轉(zhuǎn)動而發(fā)電的情景，使沒有見過大型水電站的學(xué)生也能認識到水電站的運轉(zhuǎn)過程。通過這樣的情境教學(xué)，不但讓學(xué)生形象的理解了機械能的相互轉(zhuǎn)化的水力發(fā)電原理，也讓學(xué)生很好感受到保護水資源的重要性。可見，多媒體技術(shù)可以提供豐富多彩的聲、光、電等各種信息，使得課堂變得絢麗多彩，大大優(yōu)化了教學(xué)氛圍，使師生之間的信息交流環(huán)境變得豐富而生動，學(xué)生置身于這樣一個合諧的教學(xué)情境，學(xué)習(xí)興趣將得到極大的提高。使課堂教學(xué)的綜合性、實踐性、趣味性、應(yīng)用性得到進一步加強，從而使學(xué)生學(xué)習(xí)獲得事半功倍的效果。
三． 用計算機摸擬課堂中的實驗.
物理學(xué)本身是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),物理的定義,定理,規(guī)律 ,定律都建立在大量的實驗和實踐活動中,觀察和實驗是研究物理的重要方法,也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率的重要途徑. 1:模擬一些現(xiàn)象模糊的實驗  例如在高一物理必修①中,演示彈力微小形變的二個實驗:1觀察桌面的微小形變,2 觀察玻璃瓶的微小變形. 如下圖:
                 
 
這兩個實驗直接去做效果不是很明顯,但采取計算機動畫模擬,形象直觀,符號學(xué)生的感知認識規(guī)律,會起到事半功倍的效果.2: 模擬較難完成的實驗  在中學(xué)物理教學(xué)中，飛機投彈情境無法通過實驗完成，學(xué)生不易理解，教師語言描述又不夠直觀，用課件演示形象生動．具有很好的教學(xué)效果3模擬教師便于講解、學(xué)生需要反復(fù)觀察的實驗   學(xué)習(xí)物理離不開實驗。許多實驗，學(xué)生不但要親自去做，還需教師的講解自己反復(fù)觀察思考，才能獲得知識、留下深刻的印象。例如，電流表、電壓表的讀數(shù)，由于實物展示不方便我把它們做成相應(yīng)的動畫加以放大，這樣可很方便地面對全體學(xué)生講解，所有學(xué)生都看得非常清楚；再如講高一動態(tài)力學(xué)分析，我將其做成flash動畫并采用局部放大、停留、慢動作等方式，為學(xué)生提供鮮明的視覺信息，讓學(xué)生全面觀察后再反復(fù)觀看各個力大小與方向的變化情況，取得了良好的教學(xué)效果。4模擬違規(guī)操作，呈現(xiàn)實驗錯誤后果的實驗   實驗都有其操作規(guī)范，錯誤的操作會導(dǎo)致不良的后果，輕則達不到教學(xué)目的，或損壞了儀器，重則危及人身安全。用多媒體模擬違規(guī)操作，將可能產(chǎn)生的后果展示給學(xué)生，讓學(xué)生看到錯誤操作的嚴重后果，不僅可以規(guī)范學(xué)生的實驗操作，還可以有效避免安全事故的發(fā)生。例如用多媒體演示電流表正負極接反、電流表與電壓表交換位置、儀器量程選擇錯誤、用超過彈簧秤量程的力拉彈簧秤、有金屬外殼的用電器未接地等錯誤操作及造成的后果，遠比教師口頭反復(fù)強調(diào)“要注意規(guī)范操作”效果好得多。5:模擬難以再現(xiàn)的實驗   科學(xué)家在特定條件下完成的一些特殊實驗，教師不可能再次在課堂上演示，只能借助圖片、文字來表述，讓學(xué)生通過想像在頭腦中再現(xiàn)，如原子彈的爆炸、“神舟五號”飛天等場面。但是若用多媒體，則可順利再現(xiàn)其壯觀的場面，讓學(xué)生獲得更多的感官刺激。他們仿佛身臨其境，從而激發(fā)愛科學(xué)、愛祖國的熱情。
四．多媒體教學(xué)增大了信息量,有效擴展了課時容量,提高了教學(xué)效率.計算機教學(xué)的很多內(nèi)容都可以在課下設(shè)計好而在課堂中直接呈現(xiàn),這樣可以節(jié)省了大量是時間外,更重要的是它不受時空的限制,充實直觀內(nèi)容,強化直觀效果, 豐富感知材料,能夠較徹底地分解知識技能信息的復(fù)雜度,有利于解決重點和難點問題,為課堂贏得寶貴的時間,提高了效率.
五．多媒體技術(shù)與黑板的有機結(jié)合，能夠增大課堂的的信息容量 
黑板作為傳統(tǒng)的教學(xué)媒體，能使學(xué)生所學(xué)的新知識，相對較長時間的保留在視野內(nèi)，尤其是當(dāng)時沒有弄清楚的問題，還可以回頭找時間繼續(xù)思考，教師在黑板上板書時，也為學(xué)生提供了寶貴的自主利用時間，黑板還能夠呈現(xiàn)整節(jié)知識的整體結(jié)構(gòu)和脈絡(luò)，幫助學(xué)生理解知識、理清思路，當(dāng)然黑板有一定的局限性，需要與多媒體結(jié)合起來，優(yōu)勢互補，充分利用教學(xué)資源。比如利用多媒體代替小黑板展示例題、習(xí)題或其它信息，省時省力，使用方便，且容量可以不受限制。如對例題的處理，可通過邊展示過程邊分析，幫助學(xué)生學(xué)會分析問題。如在動量守恒定律一節(jié)中這樣一個例題：
一枚空中水平飛行的導(dǎo)彈，質(zhì)量為m，速度為v，導(dǎo)彈突然爆炸為兩塊，一塊質(zhì)量為m1，沿著v反方向飛行，速度大小為v1，求另一塊的速度？將此例題呈現(xiàn)在大屏幕上，節(jié)省了板書時間，在分析這個問題時可設(shè)計動畫，首先讓導(dǎo)彈從左邊運動到畫面中央，顯示現(xiàn)在的動量，再讓導(dǎo)彈爆炸，告訴學(xué)生這時導(dǎo)彈在水平方向不受外力作用，因此動量守恒，再讓導(dǎo)彈爆炸開，告訴學(xué)生導(dǎo)彈爆炸后兩塊的動量。根據(jù)動量守恒定律，學(xué)生很容易解這個問題。  當(dāng)然用多媒體完全代替黑板，幻燈片完全代替板書也是片面的。
利用多媒體進行教學(xué)可起到事半功倍之效 利用多媒體技術(shù)不僅能增強學(xué)生的投入意識，優(yōu)化教學(xué)過程，而且能在一節(jié)課的時間里增大課堂的信息容量．在“磁場對運動電荷的作用”這一節(jié)中，如果用傳統(tǒng)的教學(xué)手段，光板書和畫圖就約占一節(jié)課的三分之一時間，講完練完這么多內(nèi)容也約需兩課時的時間．現(xiàn)在運用多媒體技術(shù)，節(jié)省了大量的板書和畫圖時間，保持了學(xué)生在學(xué)習(xí)中思維的連貫性，把節(jié)省的時間用于學(xué)生學(xué)習(xí)新知識、鞏固新知識，完成鞏固性、檢測性練習(xí)；用于老師當(dāng)堂檢查學(xué)生掌握這節(jié)課知識的情況，使學(xué)生在一節(jié)課的時間里真正學(xué)到了更多的知識，起到了事半功倍的效果．
飛速發(fā)展的計算機技術(shù)在當(dāng)今教育領(lǐng)域的應(yīng)用是教育現(xiàn)代化的一個重要標(biāo)志．多媒體技術(shù)具有運用多種現(xiàn)代化手段對信息進行加工處理，顯示與重放、模擬、仿真與動畫技術(shù)的應(yīng)用．可以使一些普通條件下無法實現(xiàn)或無法觀察到的過程和現(xiàn)象生動而形象地顯示出來，可大大增強學(xué)生對抽象事物與過程的理解與感受，使學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)向多方式、多途徑方向發(fā)展．用多媒體進行教學(xué)能促進我們教師去進一步完善課堂教學(xué)，使教學(xué)過程更具有科學(xué)性，能幫助教師在課堂上更合理地掌握和使用時間，能吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生在課堂上接受和掌握更多的知識，是提高物理課堂教學(xué)效率的有效手段　
毫無疑問，多媒體技術(shù)的運用為物理教學(xué)帶來了新的生機，為進一步提高教育教學(xué)質(zhì)量提供了新的空間。但教師必須明確這樣一個觀點──多媒體再好，也只是課堂教學(xué)的一種輔助手段！它不能解決一切，更不可能越俎代庖。我們應(yīng)該認識到：引起教學(xué)質(zhì)量變化的不是多媒體本身，而是如何科學(xué)、合理、巧妙地使用多媒體。多媒體演示不可完全代替教師演示實驗和學(xué)生實驗。學(xué)生參與實驗過程，對他們掌握規(guī)范的實驗操作方法、接受科學(xué)思維及深層次分析能力的培養(yǎng)和鍛煉都起到了重要的作用，是多媒體模擬實驗所不可替代的。我們運用多媒體輔助教學(xué)時，不能把答案過早呈現(xiàn)給學(xué)生，不可忽視學(xué)生的思維發(fā)展過程。也就是說，不能讓多媒體輔助手段“喧賓奪主”，而要盡量讓它發(fā)揮“輔助”作用，真正為優(yōu)化課堂教學(xué)服務(wù),以提高課堂效率。