物理多媒體教學(xué)初探

　　現(xiàn)代科學(xué)日新月異，生產(chǎn)技術(shù)不斷革新，要求學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)日益增多，而學(xué)生在校學(xué)習(xí)的時(shí)間有限，必須在較短的時(shí)間里學(xué)到較多的知識(shí)，即在較短的時(shí)間里獲取大量的知識(shí)信息。利用多媒體輔助物理教學(xué)，可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，提高物理課堂教學(xué)效果。
　　我對(duì)利用多媒體輔助教學(xué)進(jìn)行了探索，對(duì)物理CAI課件在教學(xué)中的應(yīng)用有以下幾點(diǎn)體會(huì)。
　　一、可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
　　前蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基在《興趣的秘密何在》中寫道：“所謂課上得有趣，就是說(shuō)：學(xué)生帶著一種高漲的、激動(dòng)的情緒從事學(xué)習(xí)和思考，對(duì)面前展示的真理感到驚奇甚至震驚；學(xué)生在學(xué)習(xí)中意識(shí)和感覺(jué)到自己的智慧力量，體驗(yàn)到創(chuàng)造的歡樂(lè)，為人的智慧和意志的偉大而感到驕傲。”教師使學(xué)生對(duì)上課感興趣是比較容易做到的，但要使學(xué)生對(duì)上課的學(xué)習(xí)內(nèi)容有興趣則往往要困難些。
　　在“磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用”這一課時(shí)，我運(yùn)用CAI課件，將內(nèi)容生動(dòng)、形象逼真、聲音動(dòng)聽(tīng)的信息傳遞給學(xué)生，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、掌握、運(yùn)用洛侖茲力的知識(shí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中動(dòng)手動(dòng)腦，越過(guò)一個(gè)又一個(gè)學(xué)習(xí)上的障礙，成功的喜悅伴隨著整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程。他們不僅沒(méi)有新知識(shí)難以接受的感覺(jué)，而且從接受到掌握到再運(yùn)用這些知識(shí)的全過(guò)程都是在自發(fā)之中進(jìn)行的，對(duì)知識(shí)本身的學(xué)習(xí)更有持久的興趣，對(duì)提高物理課堂教學(xué)效率起著決定性作用。
　　二、可優(yōu)化教學(xué)過(guò)程
　　傳統(tǒng)的教學(xué)方式是教師口授，學(xué)生聽(tīng)講，課堂上以老師為主，學(xué)生只充當(dāng)被動(dòng)接受的角色，調(diào)動(dòng)學(xué)生的方式也很單一——提問(wèn)式。這種教學(xué)方式有時(shí)很難使學(xué)生全身心地投入。利用CAI課件進(jìn)行教學(xué)可以增強(qiáng)學(xué)生的投入意識(shí)，在老師的主導(dǎo)作用下，使學(xué)生以最簡(jiǎn)捷有效的方法獲得科學(xué)知識(shí)。
　　例如，在“磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用”這節(jié)課中，學(xué)生通過(guò)觀看多媒體動(dòng)畫課件，由安培力的宏觀表現(xiàn)領(lǐng)會(huì)到洛侖茲力的微觀實(shí)質(zhì)，很快掌握了洛侖茲力方向的判斷方法和大小的計(jì)算方法，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)會(huì)運(yùn)用這些知識(shí)。多媒體課件將含有洛侖茲力知識(shí)的文本、音響、動(dòng)畫、圖像等信息一起傳輸給學(xué)生，這些信息具有很強(qiáng)的表現(xiàn)力，同時(shí)又能調(diào)動(dòng)學(xué)生的眼、耳、口、手、腦等多種感官，促使學(xué)生主動(dòng)記憶，認(rèn)真思考，努力探索，積極參與教學(xué)，使學(xué)生的主體作用得以充分發(fā)揮，學(xué)得輕松活潑、愉快，對(duì)新知識(shí)學(xué)得快、掌握得快。利用多媒體教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性，增強(qiáng)了學(xué)生的求知欲和自信心，學(xué)生學(xué)習(xí)更加刻苦，其探索欲、創(chuàng)造欲更加強(qiáng)烈，充分提高了課堂教學(xué)效率。
　　三、可強(qiáng)化重點(diǎn)，突破難點(diǎn)
　　CAI課件的特點(diǎn)之一是能有效地把視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)結(jié)合起來(lái)。利用CAI課件動(dòng)畫效果好、交互性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)可使抽象的理論具體化、間接的經(jīng)驗(yàn)直接化，幫助學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，從而有效地突破物理教學(xué)的難點(diǎn)。中學(xué)物理教學(xué)，由于客觀條件的限制，有些內(nèi)容無(wú)法通過(guò)正常的演示和分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生進(jìn)行觀察。而應(yīng)用CAI課件的演示則可使看不到 、摸不著的物理現(xiàn)象變得直觀、生動(dòng)、具體，使以往教師難以講清、學(xué)生難以理解的物理知識(shí)變得清晰明了。
　　例如，布朗運(yùn)動(dòng)關(guān)于“固體小顆粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是由于液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)造成的”，是學(xué)生較難理解的抽象知識(shí)，在課堂教學(xué)中很難通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓全體學(xué)生直觀、形象地觀察，學(xué)生只能從理論上了解，但理解并不深刻。我們可以用三維動(dòng)畫進(jìn)行動(dòng)態(tài)的模擬演示，模擬布朗運(yùn)動(dòng)的形成過(guò)程，使學(xué)生輕松地理解和掌握知識(shí)。再如，《波的干涉》一節(jié)的教學(xué)，過(guò)去一般采用“發(fā)波水槽”實(shí)驗(yàn)，然而由于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不穩(wěn)定，學(xué)生對(duì)干涉現(xiàn)象現(xiàn)察不清，故教學(xué)難度較大。后來(lái)在“發(fā)波水槽”演示基礎(chǔ)上，我們利用有關(guān)素材將此演示制作成多媒體課件來(lái)模擬兩波干涉的過(guò)程及幾種狀態(tài)，大大加快了學(xué)生感知的過(guò)程，提高了學(xué)生對(duì)“波的干涉”的認(rèn)識(shí)。這樣，通過(guò)CAI課件的演示，增加了這一抽象知識(shí)的直觀性，從而有效地突破了這一教學(xué)難點(diǎn)。
　　四、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域作用巨大
　　觀察和實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基本研究方法，許多物理定律、定理、規(guī)律都是由觀察和實(shí)驗(yàn)得來(lái)的。做好物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣十分重要和必要。由于實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)條件等諸多因素的限制，用傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)總是或多或少地存在這樣或那樣的不足，有的實(shí)驗(yàn)甚至不能演示。CAI課件恰好彌補(bǔ)了上述不足。
　　1.CAI課件的實(shí)時(shí)測(cè)量和數(shù)據(jù)處理功能是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)望塵莫及的。
　　計(jì)算機(jī)運(yùn)算的速度和數(shù)據(jù)處理的精確性是眾所周知的，CAI課件輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理、分析和圖像掃描同時(shí)進(jìn)行，避免了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量、數(shù)據(jù)分析處理等所需大量時(shí)間的缺點(diǎn)，節(jié)省了課堂時(shí)間，提高了教學(xué)效率。用具有友好交互功能的應(yīng)用軟件，如AuthorWare、PowerPoint等開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件，教師可依要求，隨意改變實(shí)驗(yàn)條件和物理參數(shù)。在這種條件下，可避免重復(fù)性實(shí)驗(yàn)操作，隨時(shí)得到物理變化規(guī)律和物理圖像，在使學(xué)生感受到探索研究式學(xué)習(xí)興致的同時(shí)，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。
　　2. CAI課件可展示課堂實(shí)驗(yàn)無(wú)法演示的微觀的物理過(guò)程。
　　傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于受到時(shí)間、空間，以及實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)器材等因素的限制，難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)向?qū)W生展示微觀的、極慢的物理過(guò)程。如分子的擴(kuò)散過(guò)程及布朗運(yùn)動(dòng)、光的干涉和衍射、波的疊加、原子的核式結(jié)構(gòu)、核反應(yīng)過(guò)程等。學(xué)生不通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到感性的認(rèn)識(shí)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)本身就理解不深，很難在腦海中形成概念，CAI課件可突破時(shí)間、空間及實(shí)驗(yàn)條件的束縛，利用計(jì)算機(jī)“虛擬現(xiàn)實(shí)”的特點(diǎn)，進(jìn)行逼真的模擬，并且可靈活控制物理場(chǎng)景的大小，將這些微觀的物理過(guò)程生動(dòng)、形象地展示在學(xué)生面前，使學(xué)生認(rèn)識(shí)加深，形成概念，在不知不覺(jué)中突破物理教學(xué)中的難點(diǎn)。
　　總之，在物理教學(xué)中應(yīng)用多媒體計(jì)算機(jī)輔助手段，先進(jìn)的技術(shù)帶來(lái)的諸多便利是不言而喻的。然而再先進(jìn)的設(shè)備也要靠人去操作，所以要更好地發(fā)揮先進(jìn)設(shè)備的作用，教師的教學(xué)思想、計(jì)算機(jī)知識(shí)水平起著更重要的作用。解決好這兩個(gè)問(wèn)題，把多媒體計(jì)算機(jī)輔助手段應(yīng)用到教學(xué)中，會(huì)給物理教學(xué)帶來(lái)一個(gè)嶄新的春天。