摘要:先進的信息技術只能優化實驗而不能代替之,通過筆者與另一位教師對同一節課的不同教學效果的比較,更明確了簡單、直觀的實驗對講好一堂物理課的重要性。
關鍵詞:多媒體;實驗;簡單;直觀
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2012)3(S)-0014-2
1 引言與背景
現代教育技術的發展為物理教育改革展示了新的前景,多媒體CAI大量應用,使物理課堂中那些原本抽象的東西形象直觀化。同時提高了教學效率,優化教學效果,更能夠激發學生學習的主動性,激活學生的創造性思維,為學生學習主體性的發揮和創新能力培養創造了良好的資源環境和學習條件。
但不論多媒體技術如何發展,實驗仍是物理教學的主要手段。是物理教學的基礎和重要內容。先進的信息技術只能是優化實驗而不是代替,如果盲目使用和依賴多媒體,演示一些原本可用實驗操作的更形象直觀的過程,多媒體模擬得再逼真再生動,那些模擬圖以及數據都是教師自己設定的,怎能讓學生相信?
2 過程
本節課是《波的形成和傳播》。筆者從生活中的實際例子引入,應用STS教學方法,設置懸疑,學生們興趣很高,都能積極思考。接著演示繩波實驗,課堂氣氛十分活躍,學生積極參與實驗,思考回答都能一針見血。課堂氣氛到達了高潮,接著講解的重難點部分應該會水到渠成。
本節課重難點部分是理解波是如何形成及傳播的。在突破重難點時采用了多媒體動畫演示,通過課件演示繩波上各質點的振動的情況,并通過慢放顯示出每隔1/4周期的波形及質點的振動情況。
筆者說:振動第一個質點向上振動,帶動第二個質點,第二個帶動第三個……依次帶動,形成波動。邊說邊演示波的形成動畫。學生此時很是興奮,對屏幕上出現的波形感到既驚訝又能新鮮,能感受到波的形成是由于振動。于是,可以趁熱打鐵引導他們觀察單個質點,同學們自己分析得出:不遷移,只是上下振動。
接著用多媒體演示和講解第一個1/4周期,從一段段小段時間仔細分析波的形成過程及波形變化。筆者一共詳細講解了四個1/4周期,即一個周期內的波形成情況,大約用時十分鐘左右。在后半段時間里,雖然計算機模擬各質點很清楚,但學生不再有先前的興奮和參與熱情,對波的動畫好像也習以為常了。顯然對這種過于細致或者說是枯燥的分析顯得集中不了精神。整個周期分析下來,學生變得很安靜,原本活潑的課堂氣氛變得被動壓抑。
后來的課堂氣氛有了些許好轉,但依舊不盡如人意。課后筆者很不解,為什么好好的課堂氣氛一下子變得沉悶了呢?課件的演示上已經很清楚了,是不是自己講的太乏味了?回想以前只是在黑板上邊畫邊講解也不會出現這樣的情形。筆者帶著這樣的困惑聽了另一名王老師的《波的形成和傳播》的公開課。
前半段王老師和筆者差不多,課堂氣氛也相當。開始講解重難點內容時,王老師也是使用一個多媒體演示波的形成。他說:由振源帶動各質點由近及遠依次振動形成波。邊說邊演示動畫,學生反響也很好。接著王老師進一步引導學生觀察單個質點,學生們說:不遷移,只是在上下振動。
接著,王老師打開了實物投影儀,投影儀上有一張帶格子的白紙和一排不同顏色的標著不同數字的小紙片。

王老師開始演示第一個1,4周期的繩波。他先移動第一個質點,問:那第二個質點呢?同學們回答:被帶動。再問:為什么會被帶動?同學們答:發生形變,產生了彈力。問:為什么格子有的寬有的窄?同學回答:振動在不同位置速度不同,從平衡位置到最大位移處逐漸減小,所以相同時間間隔內位移不同。
王老師指導:把一個1/4周期的時間再分三等份t,可知第一個質點到達最大位移處,而第二個比第一個慢一拍。問:2、3質點在哪里?王老師通過分析,把小紙片1、2、3擺放到了相應的位置上,此時波傳播到了4質點。
學生看到了有小的波形的產生,興趣頓時倍增。此時王老師問:再過1/4周期,波形會是什么樣子?學生激烈討論,都很踴躍想上來擺放。有一位同學上來擺時沒有動1、2、3、4質點,只移動了5、6、7,認為波傳到了7質點。王老師問:1、2、3、4質點都沒動嗎?學生們此時更踴躍了,紛紛要求上來擺,參與的積極性很高。接著的兩個1/4周期都是學生自己擺出來的,經過一個周期,學生清楚地看到了一個完整的波形。
王老師再問:再經過一個周期,波的形狀又是怎樣?通過學生思考,發現是重合的。
王老師從這個簡單的模擬實驗中讓學生得到了很多波的形成與傳播的特點,加以一一總結很順利地突破了重難點,學生氣氛活躍,在不知不覺中下課鈴聲響了。
3 反思和討論
兩節課的構成相差無幾,但在重難點突破上明顯是后者來得順暢,課堂氣憤活躍。很顯然:形象生動的多媒體動畫演示還不如一張白紙和幾個小紙片來得簡單、直觀。受學生喜歡,而且更能吸引學生的注意力,引導學生思考。
物理教學是教師引導學生認識自然界基本規律的一門學科。物理實驗在物理教學中有著基礎性的地位。物理課堂應是以實驗為基礎的,實驗具有真實、直觀、形象和生動的特點,易于激發學生的興趣。學生觀察實驗,自然也會產生動手的欲望,讓學生的這種欲望充分發揮才能充分調動學生學習的積極性和主動性,只有學生主動參與的課堂才是成功的教學課堂。教育部頒布的《物理課程標準》要求:“讓課堂充滿生命活力。讓學生成為學習的主人。”所以,后者小紙片模擬繩波實驗的操作與探討以學生為本,還課堂與學生,起到了較好的效果。
小紙片模擬實驗簡單,學生易于接受和引起思考,取材簡單、直觀、易于操作是它最大的優點,這樣一個成功的創新實驗,可以使課堂上全體學生在科學情趣的引導下,個個成為投入科學研究的主角。見物思理手腦并用地通過觀察、測量或計算,歸納出印象鮮明的物理規律。其次,創新實驗,有時需要學生獨立研究探索,有時需要學生相互合作,共同完成,從而培養合作精神和提高探究能力;另外,創新實驗的設計構思,給學生一種重視科學實驗、重視創造發明的實例,是對學生進行創新精神教育和創造能力培養的最好榜樣。使學生能領略自然界的奇妙,發展對科學的好奇心與求知欲,樂于探究自然界的奧秘。
多媒體固然有它不可替代的作用,但它不能取代簡單直觀的實驗演示。如果用它來模擬實驗,可能會更生動,但它畢竟是人為設定的。數據和現象的得到都是不可信的,會破壞了科學探索的真實性和可信度。在本節課堂中波的形成的動畫形象、生動,讓學生可以看到模擬的會動的波,這一點是非常有用的。但在分析時如果用它來演示分析過程,理解波的形成有一個很大的弊端:課件的演示破壞了學生的自主探究,變成了被動的接受事實,被動的理解過程。
另外,從學生注意力的角度考慮,學生不能長時間注意于一些枯燥重復的演示,這談不上創新與探索,讓學生觀看“假”的演示,讓學生被動地分析重復的細節,被動地理解現象,學生自然興趣不高。我們只能把不能做、不便做的實驗,用多媒體模擬或實況播出。
在新一輪基礎教育課程改革中,課堂教學的核心問題是學生的參與狀態和程度,要讓學生參與到課堂教學的各個環節,激活學生的思維,最大限度地發揮他們的自主性、能動性和創造性。提倡相互交流合作學習,促使每一位學生都能充分、自由的發揮。因此,在物理課堂中須要多引導學生主動探索實驗。讓簡單、直觀的實驗重回課堂,從簡單、直觀中探究出鮮明的物理規律,讓新課程理念實實在在得到貫徹。
(欄目編輯 趙保鋼)