淺議多媒體技術在物理課堂教學中的應用

摘要： 隨著多媒體技術的不斷發展和成熟，計算機已作為教學過程中一種理想的認知工具在教育領域中被廣泛應用。可以預見，在課堂教學中引入多媒體課件教學，不僅將促進教學手段的變革，同時還必將促進關于教材的觀念與形式、教學方法與課堂教學結構的變革，進而促進教學思想和教學理論的改革與發展。

關鍵詞： 多媒體 物理教學 應用

近年來，信息技術手段已成為一種強有力的、不可或缺的教學資源，運用信息技術于物理課堂教學是降低教學難度，提高教學質量的一個重要途徑。陳至立在全國中小學信息技術教育工作會議上指出：教育部從2001年起，用5—10年左右時間在全國中小學基本上普及信息技術教育，全面實施“校校通”工程，以信息化帶動教育的現代化，努力實現基礎教育跨越式發展。許多中學教師已越來越多地采用了多媒體教學這一現代教育技術手段，將其與中學物理教學有機整合，為物理教學注入了生機和活力，將學生帶入了一個廣闊而又精彩的物理世界，優化了教學過程，取得了較好的教學效果，顯著地提高了課堂教學的質量和效率。

1.多媒體應用可提高學生學習物理興趣

物理課程大部分學生學不好，普遍覺得內容抽象、枯燥。如何在傳授知識的過程中做到生動形象是物理教師在備課時首先要解決的一個問題。而多媒體在物理教學中的應用可以較好地解決這個難題。

心理學家蘇瑞特拉做過兩個著名的心理實驗：一個是關于人類獲取信息的來源。他通過大量的實驗證實，人類獲取的信息83%來自視覺，11%來自聽覺，3.5%來自嗅覺，1.5%來自觸覺，1%來自味覺。這就是說，如果既能看得見，又能聽得見，還能用手操作，通過這樣多種感官刺激獲取的信息量，比單一聽教師講課強得多。另一個是關于知識記憶持久性的實驗，結果表明，人們一般能記住自己閱讀內容的10%，聽到內容的2%，看到內容的30%，聽到和看到內容的50%，在交流過程中自己所說內容的70%。這就是說，如果讓學生既能聽到又能看到，再通過討論、交流，用自己的語言表達出來，知識的保持將大大優于傳統教學的效果。應用多媒體課件教學，能有效地激發學生的學習興趣，使學生產生強烈的學習欲望，從而形成學習動機，主動參與教學過程，使課堂信息量加大，學生易于接受，在愉快的氣氛、交互討論中掌握教學的重點、難點，教學效果相當明顯。

在傳統的課堂教學過程中，教師面向學生傳授知識技能，教學內容、策略、方法、步驟，甚至學生做的練習都是教師事先安排好的，學生只能被動地參與這個過程。這種方式以教師的主觀意識為主，學生完全處于被動地位。提倡主體性教育，是社會主義現代化建設的現實需要，也是國際上教育改革的趨勢。主體性教育的過程，是教師引導下的學生獨立學習和自主活動的過程。按認知學習理論的觀點，必須充分發揮學生的主動性和積極性，學生才能獲得有效的認知。蘇霍姆林斯基指出，教學應使學生從中產生發現的驚奇、自豪、滿足，求知欲的愉快和創造的歡樂等各種情感體驗，從而使學生帶著高漲的、激動的情緒進行學習和思考，使教學成為一個充滿活力和激情的活動。

多媒體課件可以把電視機所具有的視聽合一功能與計算機的交互功能結合在一起，產生出一種新的圖文并茂、豐富多彩的人機交互方式，而且可以立即反饋。在這種交互式學習環境中，學生可按自己的學習基礎、興趣來選擇自己所要學習的內容，可以選擇適合自己水平的練習，也可以選擇不同教學模式（如個別教學模式或協商討論模式）來學習，這種交互方式對教學過程具有重要意義。

如在講述《勻變速直線運動、加速度》一節內容時，可結合一些生活中加速過程如交通工具的啟動過程，這些過程可以通過視頻截取的方式來獲得。播放一段運動員起跑、賽車啟動、火箭發射等動畫，由于畫面新奇，情境扣人心弦，可以極大地調動學生學習的積極性和自覺性，使學生輕而易舉地獲得關于物體加速度的物理表象，為學生理解勻變速直線運動和加速度兩抽象物理概念奠定基礎。

2.多媒體應用可幫助學生提高物理思維能力

物理教學的主要目標之一就是培養學生的抽象思維能力。多媒體能將具體的形象展示給學生，能夠幫助學生建立起清晰的物理情境，使抽象的物理知識和形象的物理現象聯系起來，能豐富學生的表象，啟動學生的右腦思維，開發學生的智力潛能。如利用動畫技術模擬宏觀世界和微觀世界、復雜的物理現象和物理過程等，從而化抽象為具體、化復雜為簡捷，促進學生思維能力的發展，提高物理思維能力和建模能力。比如在講述《單擺》這一節時，先通過實驗演示單擺的振動過程讓學生觀察這種振動是阻尼振動，然后讓學生分析單擺小球在振動過程中的受力情況（重力、拉力、阻力），得到結論沒有阻力的單擺在振動時只受重力和拉力兩個力的作用，即理想單擺模型。然后結合多媒體課件定格播放和慢放振動過程讓學生分析重力及其分力的方向和大小變化，再利用課件動態演示重力的分解圖示。通過計算確定重力的切向分力（回復力）的大小與重力的關系為，結合近似關系及力的矢量性進一步可得到。再通過課件同時演示單擺與彈簧振子的振動（周期、相位相同），讓學生通過觀察然后獨立完成課后關于單擺振動特點的表格。學生填表格的正確性和速度都較以前單單通過演示實驗和黑板上畫受力分析圖要好得多。在后來的復習過程中也發現，以前的學生通過死記硬背來完成的作業，現在不翻書本就可以快速完成表格。這一點說明在學生頭腦中已經形成了一個單擺模型，加深了對這個重要知識點的掌握。同樣的例子還有《平拋運動》、《自由落體》、《機械波》等等。

3.多媒體可應用于物理教學中實驗模擬

物理是一門以觀察和實驗為基礎的科學，實驗是教學的有機組成部分。

在物理課堂中，用實驗來演示是一種很好的教學方法，由于受到教學時間、空間或現實條件的限制，實驗的觀察和操作有時無法達到教學要求，因而總有許多力不從心之處。利用多媒體技術的強大開發功能可彌補其中不足，現在我們可運用不同的軟件在計算機上模擬實驗過程，可獲得很好的效果。例如，物理現象微弱，呈現的時間不足，現象稍縱即逝，微觀領域中的物理現象等。而如果借助計算機的幫助，用攝像機把實驗的現象錄制下來，重放、慢放或放大，甚至是模擬實驗的關鍵部分，并依據需要，把長時間的過程縮短，或者把變化的瞬間拉長、展開，再現物理過程，能夠幫助學生觀察，從而彌補學生實驗的不足，使學生產生不可磨滅的印象。例如，平拋運動演示實驗現象呈現的時間太短，若用數碼攝像機把實驗過程拍攝下來，用電腦軟件做成錄像，在大屏幕上重復慢放，這樣現象明顯、過程清晰，增強了演示實驗的效果。例如，電流的方向判斷及大小計算在初三電學中是重點，但電流在導體中看不見摸不著的，初中學生難以理解，導致在電路分析和計算經常出錯，課本中雖然有許多幅相關插圖，但卻是靜止的，沒能讓學生有電荷流動感覺。如果利用多媒體技術中動態軟件（Flash）設計制作出導線中正、負電荷流動的畫面，把微觀粒子宏觀化，學生理解起來就不會那么困難。

物理課程中有些實驗如理想實驗，在中學環境下很難完成，而利用計算機模擬理想狀態，可以很好地展示。比如，《運動和力》這一章中的伽利略的著名實驗——對接斜面實驗，是牛頓第一定律的實驗基礎，依靠現有的儀器無法表現那種無磨擦的理想狀態，而利用計算機可以達到理想境界。物理中還有一些實驗在常規中學實驗室根本無法做，如原子物理中的小粒子散射實驗，這時，利用多媒體電腦制作這類實驗的動畫或從網上下載，就可以為物理實驗教學和培養學生的實驗能力提供嶄新的平臺，促進學生觀察能力、思維能力和實驗能力的發展。針對該實驗，可先把教材的實驗裝置在計算機上繪制出來，再用亮點表示粒子的運動軌道，再對兩種原子相遇的情況進行放大說明，同時，操作中可以控制實驗速度，便于學生觀察。

隨著多媒體技術的不斷發展和成熟，計算機已作為教學過程中一種理想的認知工具在教育領域中被廣泛應用。可以預見，在課堂教學中引入多媒體課件教學，不僅將促進教學手段的變革，同時還必將促進關于教材的觀念與形式、教學方法與課堂教學結構的變革，進而促進教學思想和教學理論的改革與發展。做為教師，尤其是青年教師，更應與時俱進，以科學的態度、勤奮刻苦的精神、務實的作風，開拓創新，積極投入到課堂教學改革中來，全面提高物理教育教學質量。