多媒體與物理教學整合的經驗和體會

宿自強

摘 要：多媒體有集圖形、動畫、文本、聲音、視頻等信息于一身的特點。筆者通過CAI技術在物理教學中的應用實踐，總結出了“三個誤區”、“四個原則”、“五個結合點”。

關鍵詞：多媒體；CAI；物理；整合

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A文章編號：1003-61

48(2006)12(S)-0049-2

在物理教學中，合理引入CAI（ComputerAssistedInstruction，計算機輔助教學）技術，利用圖形、界面、動畫、文本、聲音等多媒體的多種感官刺激作用，有助于提高教學信息的傳遞效率，激發學生學習物理的興趣，幫助學生理解難懂的概念和難以想象的微觀狀態或過程，復習并鞏固學習的知識。因此，計算機輔助教學愈來愈受到人們的重視，也愈來愈顯示它的重要性［1-2］。為了避免教學中沒有把握好計算機輔助教學的特點而走入誤區，我總結了CAI技術在物理教學中的應用的“三個誤區”、“四個原則”、“五個結合點”。

1 運用多媒體輔助教學應克服三個誤區

1.1 計算機代替教師

目前有些教師在應用CAI技術時，只想增加信息量，拓寬知識面，幾乎把一節課的全部內容，包括教師的提問、解答和板書做成多媒體課件，都事先輸入計算機。上課時，教師看著屏幕向學生提出問題和進行解答，學生看著屏幕接受教師的講解，課堂仍是教師“獨角戲”的天下，教師滿堂“電灌”。在教學過程中缺少教與學的溝通，師生的互動交流，加上多媒體頁面的轉化速度快，學生來不及記筆記，學生對知識的重點、難點難以把握，影響整體學習效果。

1.2 課件演示代替實驗

計算機模擬演示實驗幾乎達到以假亂真的程度，而且理想化的實驗現象簡單明顯。但物理是一門以實驗為基礎的學科，許多實驗技能的掌握、實驗原理的驗證都離不開實驗，只有身臨其境地感知實驗過程才能使學生感受更深，理解更透，才有利于培養學生的創新思維和實踐能力。

1.3 花哨的形式替代實效

由于目前CAI教學很受熱捧，不少教師一哄而上。很多教師便在這一方面大做文章，在課件中集中了大量的聲音、圖像信息，并在課堂上大量運用，甚至一味追求新奇、剌激，以迎合學生好新鮮的口味；有的教師將插圖弄得過分夸張甚至失真，或者隨意地添加插圖，而插圖之后沒有解說，只求得所謂的美化效果。還有的在課件里二維三維動畫、影視錄像應有盡有，看起來熱熱鬧鬧、新穎別致，讓學生大開眼界，實際上卻分散了學生的注意力，抑制了學生的思維活動，學生也容易對圖像產生依賴而養成思維的惰性。這樣侵占了學生的再創空間，扼殺學生的想象力和創造力，給課堂教學帶來許許多多負面影響。所以，一個課件不在于多么復雜以及有無動畫效果，或者動畫效果制作得多么逼真，而應看利用課件是否能把學生的積極性充分地調動起來，把學生的注意力集中起來，達到突出教學重點，化解教學難點的目的。

2 運用多媒體輔助教學應遵循的四個原則

2.1 輔助性原則

CAI技術本身就是計算機輔助教學的意思，在物理教學中引入CAI技術，其目的是利用CAI技術的圖形、界面、文本、聲音等多媒體的多種感官刺激作用，幫助學生更好地理解概念、規律和物理原理，切忌讓多媒體包辦一切。

2.2 創造情境原則

現代計算機技術對圖形處理能力高超，利用這一特有功能可以變抽象為具體，變靜態為動態，將微觀過程進行宏觀模擬，把宏大場景做微縮處理，對瞬變進行定格分析，化枯燥為生動，有利于知識的剖析和深化學生對知識的理解。學生也為其形式之新穎、聲畫之精彩而欣喜不已，從而產生樂學情緒。通過圖形、界面、動畫，文本、聲音創造真實的情境，為學生提供具體、可信的事實，活躍思維，開拓思路，他們懂得了“看—做一想”的統一。

2.3 主體性原則

在《高中物理新課程標準》中強調學生的主體性，在保證基礎知識和基本技能的前提下為學生提供多種多樣、豐富多彩的課程模塊，為學生未來的發展打下基礎。所以，在使用多媒體教學過程中，要尊重學生的個性發展，讓學生主動構建物理知識，不能將所有知識由計算機預先設定模式定格化，應尋找有利于學生發揮主體性的多媒體資源。

2.4 理論與實踐相結合的原則

中學物理的教學不僅要求學生掌握必要的基礎知識和基本技能，加深對物質世界及其變化規律的認識，而且要有利于學生體驗科學探究過程，學習科學研究的基本方法，加深對科學本質的認識，增強創新精神和實踐能力，形成嚴謹求實的科學態度。應用多媒體應注重理論聯系實際，而物理本身是以實驗為基礎的學科，通過讓學生親手做實驗，培養學生規范的動手操作能力和觀察思考的能力，遠比單純讓學生看動畫要實在得多，深刻得多，即所謂“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。

3 找準多媒體與傳統教學的五個結合點

在物理研究的對象中有大量的微觀過程，若只通過老師的講解去想象實際發生在三維空間中的運動和變化是有難度的。在傳統教學中，給學生提供的感性材料有很大的局限性，通過多媒體計算機可以把微觀抽象的內容及某些實驗利用二維或三維的圖像，進行動畫模擬，用多種方式向學生提供豐富的感性材料，特別是可以把從文字材料轉化為直觀的形象，把難于想象的微觀世界宏觀化，把難以演示的實驗形象化，大大降低了難度，使學生深入認識事物的本質，從而順利突破教學難點。學生的多種感官同時參與學習，教學信息豐富，學生獲得的記憶表象數量及質量均會大幅度提高。在下述五種情形下使用多媒體進行物理教學有利。

3.1 模擬演示微觀物質及其運動規律

對于一些肉眼觀察不到的現象，過去我們只能借助掛圖和模型，通過教師的講解，讓學生理解其意。若利用動畫課件模擬微觀過程，不僅能激發學生的學習興趣，還可以加深學生對事物本質的理解。例如，在講原子物理部分時，可以把盧瑟福提出的原子的核式結構模型和a粒子的散射實驗用Flash、3Dmax等軟件制成二維、三維動畫，形象直觀地描述出在原子的中心有一個很小的核，電子在核外做高速旋轉．這種模擬演示，使學生對于原子核的直徑是整個原子直徑的十萬分之一，原子幾乎是“中空”的說法理解起來就很容易。再比如電磁波的傳播，電流的形成和方向，聲音的傳播、布朗運動等都可以利用動畫課件來模擬，生動逼真。

3.2 學生不易動手做的實驗問題

對于課堂上不能演示的實驗，如危險性大、設備要求高以及在短時間內無法完成的實驗，學生不能身臨其境的實驗，可以應用多媒體進行模擬演示或視頻播放。例如在講天體運動規律時，可以先播放“神六”發射及空中運行視頻錄像，并根據特定現象設置問題，引發學生思考。

3.3 實物放大

一些實驗器材體積小，或者實驗中，現象變化微小，遠距離的學生難以看清楚，可以使用展臺和實物投影機進行放大處理，增大可見度。如游標卡尺、螺旋測微器的結構原理及讀數等。

3.4 復習課上多使用

因為復習課涉及的內容往往較多，學生很難把這些知識條理化，應用多媒體可以將這些知識進行串講，提高復習效率。

3.5 圖表問題宜用多媒體

因為圖表類問題信息量大，知識多而復雜，如僅用傳統方式，效果不太理想。例如在物理實驗中，要根據所測的實驗數據，用圖解法得出反映實驗物理規律的解析方程，方程參數的誤差不僅與所得數據的誤差有關，而且與坐標紙的大小、從標比例的選擇以及作圖質量等有緊密聯系。如果利用Excel中的插入圖表功能處理實驗數據，可以把復雜的數據處理和作圖轉化為簡單的計算機操作，這十分有利于物理實驗教學質量的提高。

總之，我們要善于將多媒體技術與傳統教學互相結合，優化課堂教學，提高教學質量。這對發展學生的科學素質及提高教師的水平是十分有益的。

參考文獻：

［1］余勝泉.《信息技術與課程整合-信息時代教與學理論與實踐》.2001年10月，http://www.etc.edu.cn/學者專訪/余勝泉

［2］王柏廬.走進中學IT教學.北京：高等教育出版社.2003 .9

(欄目編輯王柏廬)