多媒体导学模块对普通物理教学效果的影响

2012-10-18戴俊

赤峰学院学报·自然科学版 2012年21期

关键词：举例导学教学效果

戴俊

（江苏科技大学数理学院，江苏镇江 212003）

多媒体导学模块对普通物理教学效果的影响

戴俊

（江苏科技大学数理学院，江苏镇江 212003）

目前普通物理教学面临着教学内容多和学时少的问题.为解决该问题带来的教学效果下滑现象,采用了多媒体导学模块，该模块包含知识点简介、应用举例、预习问题三部分.学生在课前通过对该多媒体导学模块的浏览实现了有效预习的功能，从而提高了课堂授课效果，并有效提高了学生的学习兴趣和学习成绩.

多媒体教学；导学方法；普通物理

在20世纪90年代中期开始，国内外高校的普通物理教学陆续实现了一次重大的教学方法改革，由传统的板书教学逐渐转变为多媒体教学[1].这一教学方式的改革，旨在让学生在课堂上更形象的体会物理学在实际生活和工程中的应用，从而增强学生的学习兴趣，提高学生的学习效果.近年来，物理教师发现多媒体教学虽然增强了课堂教学的生动性，然而由于多媒体教学通常信息涵盖量大，学生很难在课堂内完全理解新授课的知识点.笔者前期研究发现，通过网络交互式教学可以为学生提供丰富的学习素材，并且可供师生讨论的平台，从而可以提高学生的学习效率[2,3].然而笔者在教学过程中发现，大学新生在学习物理的过程中缺乏自主学习的能力，很少有学生进行课前预习.此外，由于普通物理的知识点多，学时相对较少，因此学生很难在高信息量的课堂上把握知识重点和难点.近年来，针对大学生在普通物理课程学习上的困难，部分教师设计了导学式教学方法以提高教学效果[4,5].基于此，笔者构建一个引导学生预习的多媒体导学模块，对教学活动进行了如下尝试.

1 多媒体导学资料选择

笔者通过对国内外多种优秀普通物理教材进行了调研，选择了美国著名教材《Fundmentals of Physics》和《College Physics》作为主要参考资料，其中涵盖了丰富的物理原理应用举例.此外，通过国内外多所著名高校的教学网站，收集物理现象相关资料.这些多媒体导学资料包括图片、视频、音频以及动画，其具有直观性、科学性，能够迅速吸引学生的注意力.例如下列多媒体导学资料：夜间飞行的蝙蝠如何通过超声波定位猎物的位置、电工均压服的物理原理、心脏除颤器的能量存储和释放、光波导中的波动光学现象、身份证激光防伪中的信息光学原理、半导体载流子类型如何确定等等，这些多媒体导学资料能够与实际生活紧密联系，激发学生的学习兴趣.

2 多媒体导学模块的构建

多媒体导学模块根据普通物理授课计划进行细分.目前普通物理课程课时量为112学时，其中新授课为90学时.笔者设计的多媒体导学模块分为力学、热学、电磁学、波动、光学、近代物理六个导学模块，共有45个子模块，即每个子模块对应2个课时.每个子模块含有3个要素：（1）预习知识重点和难点；（2）该知识点的应用举例和阅读材料；（3）设定简单的问题，学生提交预习问答结果.学生在每次新授课前，需要阅读浏览笔者提供给他们的阅读材料和视频资料，并且反馈预习问答.通过这种方式，学生会主动地阅读相应章节的教材，接下来，完成多媒体导学子模块中的问题.通常每个多媒体导学子模块需要学生浏览15分钟.以电磁学中的电磁感应知识点为例，其多媒体导学子模块内容如下：

2.1 知识重点电磁感应定律.当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，且感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值.该定律表明导体闭合回路中磁通量发生变化时，会有感应电流产生.

2.2 应用举例麦克风中的电磁感应现象.首先提供麦克风内部结构，其通过声电转换器及线圈组成.通过视频资料及配套声音旁白讲解麦克风如何将声音转换为电信号，电信号的变化从而改变线圈中的磁通量，磁通量的改变继而产生电信号的变化，这种电信号最后通过扩音器转变为声音信号，从而实现声音的传输与放大.

2.3 设定问题提供电吉他结构示意图，请同学回答电吉他如何实现声音放大输出.

上述电磁感应定律多媒体导学子模块能够紧密结合实际生活，增强学习内容的趣味性，激发学生学习兴趣，从而为课堂教学奠定良好的前期学习基础.

3 多媒体导学与课堂教学结合

学生在完成多媒体导学后，教师进行新授课就更容易提高教学效果.在未采用多媒体导学模块前，多数同学在课前很少进行知识点的预习，因此在课堂教学时，学生对每节课的学习内容一无所知.另外，在未采用多媒体导学模块前，教师在课堂教学中需要权衡知识点讲解与实际应用举例的时间分配问题，如果知识点讲解不透彻，学生则无法理解这些物理原理在实际应用中的功能；如果花费过多时间讲解知识点，则不能充分展示实际应用举例.通过多媒体导学模块的应用，学生在课前完成了简单的预习及知识点的认知，因而在课堂上能够准确的把握知识重点和难点，这样能够配合教学的课堂教学，有效提高课堂学习效率.此外，在采用了多媒体导学模块后，教师在授课过程中可以节省更多的时间对知识点进行详细推导、讲解和剖析，在知识点讲授之后，再对学生已经了解的多媒体导学模块中的应用举例进行分析.通过这种方式，学生十分有兴趣地对知识点进行学习，并且能够很快地与多媒体导学模块中的应用举例相结合，这样更加深了对知识的理解.此外我们在课程教学过程中，利用《普通物理》教学网站进行了在线互动教学，在该网络平台上提供了丰富的多媒体课件、资料及课后习题，并且利用“在线讨论”版块实现师生互动，实现了教学信息及时反馈的功能，从而更利于教师对课堂教学方案进行调整，以实现更好的效果.因此通过多媒体导学模块，结合课后的网络教学平台，学生的学习效果和教师的教学效果都可以得到提高.

4 教学效果评估

在2011-2012学年，笔者在两个教学班中进行了对比性试验.其中实验班级为2010级热能与动力工程专业学生，共72名学生；对照班级为2010级材料类学生，共131名学生.在实施教学实验前，对两个教学班学生的高考物理成绩进行了统计，两个班级学生的高考物理成绩平均分基本相同.选择人数稍少的班级作为实验班，原因是更容易督促他们进行课前导学.我们的教学效果评估分为两部分，第一部分是教学问卷调查，第二部分是考试效果调查.

在教学问卷调查中，我们分别对学习兴趣、学习规律、课前预习情况、课堂学习效果进行了调查.实验班学生的学习兴趣明显比对照班高，学生对导学模块中的应用举例十分关注.通过课前多媒体导学环节，实验班学生利用了更多的时间进行课前预习，从而为课堂教学提供了良好的基础.在课堂教学中，实验班同学能够与教师的授课节奏很好地配合，能够及时理解授课内容，并且更容易剖析出导学模块中应用举例的物理原理.

在考试效果调查中，为了降低统计误差，我们对两个教学班均采用了期中和期末两次考试，考试试卷完全相同.通过多媒体导学模块，实验班同学在课前进行有效预习，明显提高教学效果.最终的考试成绩统计如表1所示：