徐金輝
隨著現代科學技術的進步,多媒體輔助教學作為一種嶄新的教學方式,越來越受到人們的重視。傳統教育正面臨著巨大的挑戰,教學手段及教學方法的改革已勢在必行。利用多媒體技術對文本、聲音、圖形、圖像、動畫等的綜合處理及其強大交互式特點,編制的系列各學科教學的多媒體輔助教學課件,能充分創造出一個圖文并茂、有聲有色、生動逼真的教學環境,為教師教學的順利實施提供形象的表達工具,能有效地減輕學生課業負擔,激發學習興趣,真正地改變傳統教育的單調模式,使樂學落到實處。多媒體技術的出現為教師改進教學手段提供了新的機會,產生了不可估量的教學效果。下面就中學物理教學,談談多媒體技術在其教學中的運用。本文就物理教學中運用多媒體技術作一些分析、探討。
一、多媒體技術在物理教學中的優點
1.有利于學生透徹理解物理的理論知識和實驗原理
一些抽象的物理內容,傳統的教學方法并不適應,而多媒體技術的模擬教學方法能通過二維或三維動畫形式進行信息處理和圖像輸出,在顯示屏上通過微觀放大,宏觀縮小,瞬間變慢,動態變化等方式,調動學生多種感官參與活動,使學生從動態圖像中獲得信息而形成鮮明的感性知識,為進一步形成概念,上升為理論知識奠定基礎。如電源電動勢、曲線運動的軌跡、原子核的組成,電子云、核外電子運動等。一些實驗教材對實驗的原理等都有較詳細的介紹,但面較窄、較抽象,學生普遍反映在預習時難以掌握,使用多媒體技術,則可將實驗原理,儀器使用等都以生動的動畫展示出來,大大增強了理解的速度和深度,通過模擬實驗后使學生學得更扎實、透徹。
2.利于激發學生學習物理知識的興趣、求知欲
美國教育學家布魯納指出:“學習的最好刺激是對所學材料的興趣。”通過對現行物理教材的分析不難看出,中學物理在引入新知識中大多采用引用現象、做實驗觀察現象來揭示問題所在從而激發學生的探索新知識的興趣。多媒體課件則以大量視聽信息、高科技表現手段來沖擊學生的思維興奮點,加上虛擬現實技術和物理相關的圖形、圖像、動畫使教學內容表現得更加豐富多彩、形象生動,使情景學習理論和問題輔助學習理論在教學中得到充分的體現,容易激發學生主動、創造性地學習。
3.利于突出重點、突破難點
教師準確合理地處理教材、安排教法,是影響教學質量、提高教學效率的重要因素。其中最重要一點,便是如何將教材重點突出、難點突破,以便讓學生理解、掌握。物理知識中的重點、難點主要表現在對現象中存在的客觀規律進行歸納,提升為抽象的理論知識,再應用到現實中解決問題。因此將存在規律的典型現象充分展示給學生或者將抽象理論知識形象地表示出來是教學的一個關鍵。
4.利于培養學生動手能力
在學生分組實驗操作前可在機上作仿真實驗,對實驗過程、步驟、規程都預演一遍,這樣不僅縮短教學環節,提高實驗質量而且能鍛煉動手能力,促進學生提高思考、分析、解決問題的能力。
二、多媒體技術在物理教學中的運用
1.教學演示
在物理教學中,演示教學是物理課堂教學中一種深受學生歡迎的教學方式。通過演示能夠為學生提供感性材料,加深學生對知識的理解,提高知識的保持率。然而有些重要的物理概念和規律無法在課堂上用簡單的設備進行演示。如羅蘭實驗、光電效應實驗、布朗運動、原子的能級躍遷等。我們可以用多媒體技術來模擬演示,不但可明顯直觀地展示實驗過程,而且可做到聲、文、圖并茂,激發了學生學習興趣,并克服了實物演示現象不明顯,實驗失敗,不同角度觀察結果不同、演示準備間長等缺點。應用多媒體技術,也可以把肉眼無法捕捉的瞬態變化緩慢地呈現在顯示屏上,也可以將變化極慢的現象縮短在瞬間,使所需信息一目了然。這樣大大提高了教學效率與教學質量。如在講授橫波的特點時,我們總是用水平懸掛的橡皮繩中振動的傳播為例,而橡皮繩的演示又特別不容易成功,其原因與波的傳播速度有關,可以把橡皮繩的橫波近似地看成是張緊的弦中振動傳播的模式,其波速 演示時希望波速不要太大,則選擇線密度 大一些的橡皮繩進行實驗,但 一加大,橡皮繩在自身所受重力的作用下拉得更緊。即T也增大,而波速卻降低不了,波速一大,學生還來不及觀察,波已反射回來,演示效果差,而且細橡皮繩振動時,坐在后排的同學看不清現象,坐在旁邊的同學看到的現象又有偏差。而我們用多媒體計算機來模擬演示,可以把橫波的傳播現象緩慢地呈現出來,同時可以利用背景和顏色處理技術,把質點振動和波的傳播形象地加以區別,在演示過程中,配上適當的演講詞說明振幅與波長的概念、橫波的特點、相距半波長的奇數倍或偶數倍質點振動時的相位關系等。這樣學生在輕松活潑的氣氛中掌握知識。
2.模擬過程
物理教學中不可避免要解答一些綜合題,如電磁場應用綜合題,由于這些問題往往涉及的知識點多,難點高,特別是空間思維的想象能力要求強等特點,很容易給學生造成分析過程混亂,概念不清,進而很難完成解答。而借用多媒體模擬實驗的方法,把難以想象的空間問題,進行動畫呈現,把復雜的過程形象地描述出來,加深學生的感觀認識,往往可以達到事半功倍的效果。
三、多媒體在物理教學中應注意的幾個問題
多媒體技術以其高度智能化,交互性強,表現形式豐富等優點,越來越多的在物理課堂教學中應用,但是這種技術并不是萬能的,我們在發揮它優勢的同時,也應克服它的不足,在物理教學中運用,也應注意幾個問題。
物理是一門以實驗為基礎的學科,選擇多媒體教學時,一定要選擇那些課堂上無法用實驗演示或雖可演示但無法揭示其本質規律的物理過程,抽象難懂的思維過程等內容。通過多媒體教學達到變抽象為形象,變微觀為宏觀,便于觀察的目的。同時,還必須是其他教學手段無法替代。凡是能實際操作而且實驗現象十分明顯的實驗,或教師用語言能講清楚的問題,就沒有必要用多媒體教學,如天體的運動規律(日食、月食)、 地震波傳播、波的疊加等過程,擴散和布朗運動、原子的結構,核反應過程等,常規教學由于受時間、空間及實驗條件的限制,無法直觀展示,學生得不到感性認識,難以想象和接受,但借助多媒體課件可以突破時間和空間的束縛,進行逼真的模擬,使學生認識加強,理解透徹,起到減時增效,事半功倍的作用;又如,剛體碰撞過程中微小形變的分析,電磁振蕩過程中電流方向的改變以及電場能、磁場能之間的相互轉化,電磁感應中磁通量的變化,光電效應發生過程中光子和光電子的運動等物理過程,講解時比較困難,借助計算機則可將物理過程中看不見的東西通過形象化的仿真和模擬來展現。起到化無形為有形,化抽象為形象,轉換思維方式,降低理解難度的作用,收到良好的效果;再如確認感應電流方向(楞次定律)的實驗,教師完全可以通過清晰的演示或學生分組實驗來探索與總結出楞次定律,從而使學生對楞次定律有著深刻的理解,而借用多媒體演示反而會有失可靠性之嫌。
此外,多媒體教學是一種教學的表現形式,使用時一定要恰如其分,合理適當。在 實際教學中,有的教師為追求形式,搞一些花架子,在一節課上,使用圖片、幻燈、錄音、電視、電影和計算機等媒體。結果,教師手忙腳亂。學生大飽眼福,課堂上熱熱鬧鬧,但教學效果一般。因此,在運用多媒體教學時,應適當掌握時間,不宜過長,最后適當留白,給學生提供一定的思維活動空間和時間,激勵學生思維,讓學生自己去主動思考,弄懂知識。