多媒体在物理实验教学中的应用

李文辉

随着新课程标准的全面推进,教育各个领域的一线教师正以新课程理念为统领,实施全新素质教育。

物理学是一门以实验为基础的自然科学,是自然科学的基础学科,物理概念和规律是从生产、生活、自然现象和物理实验中抽象、概括出来的。回顾物理学产生和发展的过程,可以看出物理实验自始至终都占有极其重要的地位。在高中的各门基础课程中,物理课在提高学生的科学素养方面起着无可替代的作用,实验在物理教学中更是占有着举足轻重的地位。加强实验教学,能够提高物理教学的效果和开发学生的创新能力,在素质教育的今天,显得更加突出,尤为重要。利用计算机技术辅助物理实验教学,形式新颖、内容丰富、操作简单、数据处理快捷方便、评价公正客观,从而给物理实验教学注入新的活力。

多媒体在演示实验中的应用

演示实验是教师在课堂教学中为了创设情境、激发兴趣、引导思维、训练方法、培养能力、陶冶情操而进行的示范性操作演示活动。它本来应该是一种面向全体学生的直观教学过程,可是由于课堂的时间和空间的限制,以及实际仪器、设备的性能制约,大多数演示实验的操作过程、发生的现象可见度低,无法让全体学生同时获得有效的刺激并形成直观的感性认识,达不到教学要求。运用多媒体技术可以运用各种技巧,如对比、叠合、拖移、夸张,以及将事物变大为小、变小为大、变快为慢、变慢为快等手段,使学生对现象的本质获得多层面的认识,从而使学生对演示实验留下深刻的印象。

如研究牛顿第二定律的实验是一个重要的演示实验。高一物理课课时较紧张,内容又较多,演示实验效果又不理想,花费2节课来做此实验有一种得不偿失的感觉。巧妙运用多媒体技术,用数码摄像机进行全过程的录像,通过屏幕展现给学生增强可视性,采用自动化数据处理减少误差,并节省课堂时间,体现多媒体教学的优越性。通过随堂演示,探究加速度与力和质量的关系,学生看后一目了然。它把抽象的物理原理寓于简单的实验之中,达到事半功倍的效果。

多媒体在学生实验中的应用

用信息技术辅助教学,对培养学生良好的实验习惯有很大帮助。学生实验是在教师示范性实验操作引导下,由学生独立或合作完成的,探究或验证物理规律,学习实验方法,发展实验能力和思维能力,培养良好实验习惯、严谨求实作风和创新精神的实践活动。它本来应该是一种能让学生获得成功体验的自主学习过程,可是,由于教师在演示台上进行示范性操作的可见度低,一部分学生无法从中获得操作技巧,无法形成操作概念,导致无法模仿操作。因而一节实验课下来,仅仅只是胡乱摆弄一通实验器材,虽然弄得手忙脚乱,但是由于不得要领,实验效果很不理想,有时连器材都没有安装好,更有甚者,由于操作不当造成实验仪器损坏。这样的实验课不仅没有完成教学要求,而且往往会挫伤学生的实验积极性,也不利于培养良好的实验习惯。运用多媒体还可模拟违规操作,将可能产生的后果展示给学生,让学生看到错误操作的严重后果,不仅规范实验操作,还可以有效避免安全事故的发生。从而弥补传统实验教学的不足。

例如在“练习使用打点计时器”的实验中,通过“打点计时器工作原理”的动画,通过电流表的指针偏转来表现交流电的大小与方向的变化,通过相应的颜色变化来反映振片的磁极变化,用周期为0.02秒的小时钟来表达打点周期。由于动画生动形象,教学难点迎刃而解。实验操作能力的落实也是教学的难点之一,这是一种动作技能的学习,教师的正确示范十分重要。因此把实验操作的步骤拍摄成录像,然后制作成多媒体课件,以达到更好的教学效果。又如“用单摆测定重力加速度”的实验,先用Flash展示实验的操作步骤和注意事项等,再利用课件把摆长和角度设置成参量,采用秒表计时,利用表格记录和处理数据,从而得出重力加速度。通过Flash动画很好地突破这一教学难点,大大提高教学效率。

多媒体与物理实验的关系

多媒体技术作为现代化的信息传播和信息处理技术,应用于物理实验教学,教师借多媒体手段辅助实验教学,启发和引导学生运用现代多媒体技术去解决物理问题,这一过程是教师帮助学生对教学信息进行接收、加工处理和记忆的过程。仿真物理实验软件能弥补实验条件的不足,但多媒体只能在物理实验不足时适当地补充,只能充当一个助手的角色而不能用多媒体实验来代替实验。教学中的实验都用看录像、看投影来替代,一些原本可以让学生动手做的实验却用多媒体来展示,很多实验不允许学生自己操作,这样就无形中扼杀了学生的创造性思维。学生参与实验过程,对学生掌握规范的实验操作方法起着重要的作用。因此,在课件的选择上更多考虑的是要有利于学生能力的培养,突出多媒体在实验教学中的辅助作用,不能喧宾夺主。多媒体课件不能代替实验,只能服务于实验教学。

总之,多媒体引入高中物理实验教学,为了利用多媒体技术激发学生学习兴趣,突破实验教学难点,能变静态为动态、变抽象为具体,将微观过程进行宏观放大,随时停顿或放慢速度,以便讲解清楚,化难为易,增强教学的信息量,减轻学生课业负担,提高实验效果,使整个教学过程达到最优化的效果,确实给课堂教学带来质的飞跃。当然,物理实验是提高学生实践能力的途径,其作用与地位是多媒体所不能代替的。多媒体只能在物理实验不足时适当地补充,要尽量发挥多媒体在实验教学中的辅助作用,真正为优化课堂教学服务。教师切不可为了方便省事或者夸大多媒体的效果而滥用。

(作者单位:河北省内邱县第二高中)