多媒體輔助教學在大學物理課堂中的運用

大學物理是大學理工科類的一門基礎(chǔ)課程，內(nèi)容體系按基礎(chǔ)課的性質(zhì)和物理學的發(fā)展過程分類，由牛頓力學、熱力學和分子動理論、電磁學、波動光學、相對論和量子物理組成。通過課程的學習，使學生熟悉自然界物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，相互作用及其運動的基本規(guī)律，為后繼專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)課程的學習奠定必要的物理基礎(chǔ)。通過課程的學習，使學生掌握科學的學習方法和形成良好的學習習慣，養(yǎng)成辯證唯物主義的世界觀和方法論。該文分析了多媒體教學具有的特點，并以夫瑯禾費單縫衍射為例討論了多媒體教學的具體應(yīng)用。

大學物理；多媒體；單縫衍射

【基金項目】西安石油大學青年創(chuàng)新基金(編號：YS28031220和YS29031227)

【作者簡介】溫俊青(1977—)女，山西代縣人，博士，西安石油大學理學院講師，從事合金結(jié)構(gòu)方面的研究。

為深化大學物理教學，多媒體技術(shù)作為一種現(xiàn)代化的教學工具和手段，愈來愈多地應(yīng)用于教學領(lǐng)域。多媒體教學具有的特點：多媒體教學作為一種現(xiàn)代化的教學手段具有直觀化、形象化的特點，可以在課堂上形象、直觀地顯示出傳統(tǒng)教學手段難以表達的教學內(nèi)容或無法觀察到的現(xiàn)象。物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學科，在教學過程中將物理現(xiàn)象作為研究對象，學生對抽象的物理概念的理解，最初要依靠對物理現(xiàn)象的感知。傳統(tǒng)教學手段是黑板加粉筆的以教師灌輸為主的“填鴨式”教學法，在此過程中不能把物理實驗?zāi)玫秸n堂上演示給學生看，只能用粉筆在黑板上展示物理過程并給學生講解。而利用多媒體課件可以模擬各種物理實驗和現(xiàn)象，利用直觀的畫面來展現(xiàn)所學內(nèi)容，調(diào)動學生學習的主動性。多媒體教學可以增大課堂教學的信息量，提高教學效率。傳統(tǒng)的教學模式中，講授教師往往要花大量的時間在黑板上寫板書、繪圖，傳達給學生的信息量較少。運用多媒體教學手段，可節(jié)省下大量的板書及繪圖的時間，因此給教師留下了大量的講解時間，增加課堂傳遞的信息量。

在多媒體教學中教師要做到以下幾點：教學中，要積極發(fā)揮教師的主導作用，現(xiàn)代教育理論認為，教學過程是人與人之間的相互作用過程，教師是教學活動的組織者和引導者，在教學過程中要發(fā)揮主導作用。多媒體教學與傳統(tǒng)教學手段要有機結(jié)合：傳統(tǒng)教學手段與多媒體技術(shù)之間并無矛盾，在教學實踐中不應(yīng)將兩者對立起來，而應(yīng)將兩者有機結(jié)合起來，使之相互補充。多媒體手段能為教學提供大量形象、極具直觀性的物理背景材料，對一些難以直接觀察到的物理現(xiàn)象能以多種形式進行三維動態(tài)模擬，充分展示物理現(xiàn)象發(fā)生、變化的全過程，使學生建立起清晰的物理表象，從而激發(fā)其創(chuàng)新的能力。精選教學內(nèi)容，精制教學課件：一個優(yōu)秀的多媒體課件，應(yīng)該同時具備科學性、教育性和藝術(shù)性。內(nèi)容上，必須保證概念準確、推導嚴密。制作課件時，應(yīng)盡量注意色彩的搭配、背景的選取、畫面的設(shè)計。真誠對待學生，讓學生真正成為學習的主體，注重知識教育和素質(zhì)與能力培養(yǎng)相結(jié)合，在課堂上教師與每一位學生都是平等的交流者，教師應(yīng)全身心地融入到學生中去，與學生一起合作、交流。這樣才能調(diào)動起師生合作的積極性。

在本文中，我結(jié)合自己的教學實踐，對多媒體技術(shù)這一新的教學工具在《大學物理》中單縫衍射教學中的應(yīng)用進行討論。

課程內(nèi)容介紹。單縫衍射的教學內(nèi)容在實際授課時為1學時，具體內(nèi)容分為三個方面，三方面內(nèi)容設(shè)置方案如下。

衍射裝置。本課程中以夫瑯禾費單縫衍射為例討論問題，需要的實驗儀器由光源、衍射屏和接收屏。若采用多媒體動畫展示實驗裝置，可以使抽象的儀器形象化、直觀化，激發(fā)了學生的學習興趣。

單縫衍射的光譜特征。屏上的衍射圖樣是一些相互平行的條紋，他們都平行于狹縫。對于衍射角=0的地方，各衍射光線之間由于沒有光程差而相干加強，因而此處光強最大。除了中央主極大外，屏上光強分布還有次級大存在。次級大的位置可同過計算結(jié)果為：asin=?2k+1)/2(k=1，2，3，...)這些次級大又稱為高級衍射斑。暗紋位置滿足關(guān)系asin=眐(k=1，2，...)。這部分內(nèi)容如果只用板書來講的話，學生聽起來沒有實例，有些枯燥乏味。筆者在講授此部分內(nèi)容時，是先運用半波帶法在黑板上推導得到單縫衍射的明暗紋條件。此時，學生對衍射條紋的分布已經(jīng)有了基本的了解，然后再通過多媒體演示整體的動畫效果，帶領(lǐng)學生分析單縫衍射的光譜特征，講授以板書為主、多媒體動畫為輔，二者有機結(jié)合，使得學生對抽象的光譜分布通過多媒體動畫一目了然。

分析單縫衍射明紋角寬度。明紋角寬度的定義是相鄰兩暗紋對應(yīng)的衍射角之差，有衍射公式可得△=/a，中央明紋角寬度△=2/a，中央明條紋的角寬度是其他明條紋角寬度的兩倍。此部分的講授應(yīng)先根據(jù)衍射公式推導出明紋角寬度，多媒體動畫為輔，使學生可以從動畫上觀察到中央明紋角寬度和其它明紋角寬度的差別。

在以上三部分內(nèi)容的講授過程中，多媒體上始終放映的是單縫衍射的光譜動畫演示界面，而黑板上則進行了兩部分內(nèi)容的推導，以板書為主、多媒體為輔，二者有機結(jié)合，使得課程教學渾然一體。

總之，在物理教學過程中物理教師應(yīng)努力使多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)板書有機結(jié)合，這樣才能真正發(fā)揮傳統(tǒng)教學模式和多媒體技術(shù)的優(yōu)勢。要實現(xiàn)多媒體教學與傳統(tǒng)教學手段的理想結(jié)合還有許多工作要做，還需要多與他人交流，多向他人學習。

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