運用模擬型課件 優化物理課堂教學

高中物理是向中學生傳輸科學知識，提高學生科學素質的一門重要課程，但也是學生普遍感到難學的課程。在物理課堂授課中，利用模擬型課件能展現通常無法看到的宏觀、微觀世界，能將轉瞬即逝或非常緩慢的物理過程以正常速度呈現出來，還可以展現物體的內部結構和內部運動過程。因此，計算機模擬在物理教學中有著廣泛的應用。

一、物理現象演示模擬

演示模擬是把計算機當作掛圖和電視屏幕，通過向學生演示各種圖象、動畫、圖表和描述等進行教學活動，非常適合于輔助課堂教學。演示模擬能展現通常難以觀察的微觀世界和宏觀世界。物理中許多微觀結構和微觀現象即看不見，又摸不著，演示實驗也無法做成。應用物理課件進行現象演示模擬，這些問題就迎刃而解了。

如“原子結構”教學中，傳統的“a粒子散射實驗”只能得出a粒子散射的規律，不能演示a粒子散射的微觀機理，利用課件模擬演示a粒子散射現象，學生可逼真地看到放射源中射出的a粒子射到金屬泊的原子上，絕大多數a粒子仍沿原方向前進，少數a粒子發生較大的偏轉，有極少數的a粒子偏轉角超過了900，有的甚至被彈回，偏轉角幾乎達到1800。學生目睹了a粒子散射的“真實情景”后，便于理解和掌握原子核式結構理論。

二、物理過程模擬

自然界中，有許多稍縱即逝的物理過程，只有通過極為細心的觀察才能把握，經過認真的分析才能理解，然而對于觀察能力還不夠強的學生來說，卻是件很困難的事情，要想在教學中達到良好的效果，就必須把這樣的快鏡頭變為慢鏡頭，適當延長過程的時間，讓學生有比較充裕的時間進行觀察和分析，從而掌握現象的本質。

例如，講授“電流的形成”時，雖然電流是真實存在的，但它卻看不見。摸不著，學生是觀察不到的。如果靠學生自己去想象，難度是較大的，而借助多媒體課件用動畫的形式模擬出電流的形成，并與水流的形成進行類比，將“短暫電流的形成”與“短暫水流的形成”進行類比，將“持續電流的形成”與“持續水流的形成”進行類比，制作了4個動畫片段，變抽象為直觀、形象，從而有助于學生理解和掌握“電壓是形成電流的原因，電源是提供電壓的裝置”這一知識點，突破本節的難點和重點，整個過程既生動形象，又揭示物理本質。

三、演示實驗模擬

一些傳統的演示實驗，有如準確性差、過程模糊、受控因素多等缺點。因此，教學中如能在發揮傳統演示實驗的基礎上，配合以多媒體課件演示，可以達到更好的教學效果。

比如在教學“平拋物體的運動”時，教科書中采用了閃光照相的方法研究平拋運動，以兩個小球同時運動的照片說明平拋物體與自由落體運動在水平方向的運動不同，但他們在豎直方向上的運動是相同的，如果我們據此結論設計出一組小球同時做各種初速度的平拋運動的動畫，則更便于學生對閃光照相結論的理解掌握，將此動畫與平拋公式對照分析，有助于學生把握公式物理意義的內涵。當然，模擬畢竟是被理想化了的模型，對一些操作方便、效果明顯的實驗，無論從真實性還是效果看，都不宜用計算機模擬。

四、實驗操作模擬

物理是一門以觀察和實驗為基礎的科學，實驗是教學的有機組成部分。學生親自動手參加實驗可熟悉各種實驗儀器的使用方法，增加感性認識，增強動手能力，有利于培養進行科學研究的興趣。這是任何模擬實驗都不能代替的。但有的實驗學生很容易忘記或記憶模糊，對于那些不適合重復進行的實驗，可以在適當的時候，利用多媒體課件再給學生提供一個虛擬的實驗室。

例如，在講授完歐姆定律后，為了幫助學生更好地掌握這部分電學知識，我選擇了一個以“電路的實物連接”為中心內容的多媒體課件。課件中有虛擬的電源、開關、電阻、燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、導線等器件，學生可以在計算機上自選連接方法，自選器材，組成很多不同的電路形式，按不同的電路圖對實物進行連接，這樣的實驗克服了許多硬件實驗的不便之處，還可以進行任意次的重復，達到復習和鞏固的目的。因此，將多媒體課件進行的模擬實驗和傳統的硬件實驗有機結合起來，能收到良好的教學效果。

在大力提倡素質教育的今天，物理教學不僅需要培養學生良好的科學素養，還需要培養學生的創造意識與創新精神。只有在實踐中不斷研究和探索使用多媒體課件輔助物理教學的方法和技巧，才能使這一現代教育技術顯示出更強大的生命力。

【參考文獻】

[1]陳勇剛 《高中物理學生實驗多媒體系列課件的開發與思考》 2002年1月

[2]鄧鳩洲 《信息技術與物理課程整合研究》 2002年8月

[3]李連珍 《多媒體課件輔助物理教學的思考與實踐》 2003年8月