多媒體在物理實驗教學中的應用

李文輝

隨著新課程標準的全面推進,教育各個領域的一線教師正以新課程理念為統領,實施全新素質教育。

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,是自然科學的基礎學科,物理概念和規律是從生產、生活、自然現象和物理實驗中抽象、概括出來的。回顧物理學產生和發展的過程,可以看出物理實驗自始至終都占有極其重要的地位。在高中的各門基礎課程中,物理課在提高學生的科學素養方面起著無可替代的作用,實驗在物理教學中更是占有著舉足輕重的地位。加強實驗教學,能夠提高物理教學的效果和開發學生的創新能力,在素質教育的今天,顯得更加突出,尤為重要。利用計算機技術輔助物理實驗教學,形式新穎、內容豐富、操作簡單、數據處理快捷方便、評價公正客觀,從而給物理實驗教學注入新的活力。

多媒體在演示實驗中的應用

演示實驗是教師在課堂教學中為了創設情境、激發興趣、引導思維、訓練方法、培養能力、陶冶情操而進行的示范性操作演示活動。它本來應該是一種面向全體學生的直觀教學過程,可是由于課堂的時間和空間的限制,以及實際儀器、設備的性能制約,大多數演示實驗的操作過程、發生的現象可見度低,無法讓全體學生同時獲得有效的刺激并形成直觀的感性認識,達不到教學要求。運用多媒體技術可以運用各種技巧,如對比、疊合、拖移、夸張,以及將事物變大為小、變小為大、變快為慢、變慢為快等手段,使學生對現象的本質獲得多層面的認識,從而使學生對演示實驗留下深刻的印象。

如研究牛頓第二定律的實驗是一個重要的演示實驗。高一物理課課時較緊張,內容又較多,演示實驗效果又不理想,花費2節課來做此實驗有一種得不償失的感覺。巧妙運用多媒體技術,用數碼攝像機進行全過程的錄像,通過屏幕展現給學生增強可視性,采用自動化數據處理減少誤差,并節省課堂時間,體現多媒體教學的優越性。通過隨堂演示,探究加速度與力和質量的關系,學生看后一目了然。它把抽象的物理原理寓于簡單的實驗之中,達到事半功倍的效果。

多媒體在學生實驗中的應用

用信息技術輔助教學,對培養學生良好的實驗習慣有很大幫助。學生實驗是在教師示范性實驗操作引導下,由學生獨立或合作完成的,探究或驗證物理規律,學習實驗方法,發展實驗能力和思維能力,培養良好實驗習慣、嚴謹求實作風和創新精神的實踐活動。它本來應該是一種能讓學生獲得成功體驗的自主學習過程,可是,由于教師在演示臺上進行示范性操作的可見度低,一部分學生無法從中獲得操作技巧,無法形成操作概念,導致無法模仿操作。因而一節實驗課下來,僅僅只是胡亂擺弄一通實驗器材,雖然弄得手忙腳亂,但是由于不得要領,實驗效果很不理想,有時連器材都沒有安裝好,更有甚者,由于操作不當造成實驗儀器損壞。這樣的實驗課不僅沒有完成教學要求,而且往往會挫傷學生的實驗積極性,也不利于培養良好的實驗習慣。運用多媒體還可模擬違規操作,將可能產生的后果展示給學生,讓學生看到錯誤操作的嚴重后果,不僅規范實驗操作,還可以有效避免安全事故的發生。從而彌補傳統實驗教學的不足。

例如在“練習使用打點計時器”的實驗中,通過“打點計時器工作原理”的動畫,通過電流表的指針偏轉來表現交流電的大小與方向的變化,通過相應的顏色變化來反映振片的磁極變化,用周期為0.02秒的小時鐘來表達打點周期。由于動畫生動形象,教學難點迎刃而解。實驗操作能力的落實也是教學的難點之一,這是一種動作技能的學習,教師的正確示范十分重要。因此把實驗操作的步驟拍攝成錄像,然后制作成多媒體課件,以達到更好的教學效果。又如“用單擺測定重力加速度”的實驗,先用Flash展示實驗的操作步驟和注意事項等,再利用課件把擺長和角度設置成參量,采用秒表計時,利用表格記錄和處理數據,從而得出重力加速度。通過Flash動畫很好地突破這一教學難點,大大提高教學效率。

多媒體與物理實驗的關系

多媒體技術作為現代化的信息傳播和信息處理技術,應用于物理實驗教學,教師借多媒體手段輔助實驗教學,啟發和引導學生運用現代多媒體技術去解決物理問題,這一過程是教師幫助學生對教學信息進行接收、加工處理和記憶的過程。仿真物理實驗軟件能彌補實驗條件的不足,但多媒體只能在物理實驗不足時適當地補充,只能充當一個助手的角色而不能用多媒體實驗來代替實驗。教學中的實驗都用看錄像、看投影來替代,一些原本可以讓學生動手做的實驗卻用多媒體來展示,很多實驗不允許學生自己操作,這樣就無形中扼殺了學生的創造性思維。學生參與實驗過程,對學生掌握規范的實驗操作方法起著重要的作用。因此,在課件的選擇上更多考慮的是要有利于學生能力的培養,突出多媒體在實驗教學中的輔助作用,不能喧賓奪主。多媒體課件不能代替實驗,只能服務于實驗教學。

總之,多媒體引入高中物理實驗教學,為了利用多媒體技術激發學生學習興趣,突破實驗教學難點,能變靜態為動態、變抽象為具體,將微觀過程進行宏觀放大,隨時停頓或放慢速度,以便講解清楚,化難為易,增強教學的信息量,減輕學生課業負擔,提高實驗效果,使整個教學過程達到最優化的效果,確實給課堂教學帶來質的飛躍。當然,物理實驗是提高學生實踐能力的途徑,其作用與地位是多媒體所不能代替的。多媒體只能在物理實驗不足時適當地補充,要盡量發揮多媒體在實驗教學中的輔助作用,真正為優化課堂教學服務。教師切不可為了方便省事或者夸大多媒體的效果而濫用。

(作者單位:河北省內邱縣第二高中)