利用多媒体技术优化物理教学

陈明华

摘 要：文章针对初中的物理实验课程，就密度知识阐述利用多媒體设备规范学生的实验操作标准，使学生在实验课程中更能够了解、掌握学习内容，培养学生对物理这门课程的兴趣，丰富学生的实验基础知识，同时牢记课程所需的知识点。这种优化措施不仅增加了学生对学习的兴趣，而且活跃了课堂气氛，对以后的进一步学习奠定了一定的基础。

关键词：初中物理 实验课 多媒体 优化措施

引言

由于多媒体技术能够利用文本、图像、音频和视频等多种形式对教学内容进行体现，变抽象为具体，使教学更加形象、直观。所以多媒体的应用可以使得枯燥的课堂变得图文并茂、生动逼真，能突出重点，便于学生理解和掌握，让学生身临其境，使得教学的信息更加容易被学生接受；其中某些深奥抽象的知识点可以通过多媒体直观地展现出来，从而增强学生对知识点的理解，促进学生积极思考，与所学内容进行联系贯通，同时解决了难点。与日常教学模式的对比，多媒体的教学方式受到学生和老师的欢迎，并取得了传统教学方法更好的教学效果。[1]

在初中的物理课程中，密度的学习是认识世界万物的基础之一，密度联系着体积、质量、物质的存在状态等，对学生感知现实事物有着重要的影响。本章节的教学中，教师就利用多媒体教学进行进行简要的探讨。[2]

一、密度的基本概念

1.基本概念的教学，教师利用文本PPT展示，结合小实验进行直观性的详细说明，促进学生对课本知识点的理解。

在物理学中，把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度，符号ρ。国际主单位为千克/立方米（kg/m3），常用单位还有克/立方厘米（g/cm3），它们有这样的关系：1克/立方厘米=1000千克/立方米（1 g/cm3=103 kg/m3），其表达式为ρ=m/V。

密度是物质的一种特性，不随质量和体积的变化而变化，只随物态（温度、压强）变化而变化。某种物质的质量和其体积的比值，即单位体积的某种物质的质量称为这种物质密度。同种物质的质量与体积的比值是一定的；不同物质，其质量与体积的比值一般不相同，这反映了不同物质的不同性质。在物理学中，把某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。以水为例，水的密度在4℃时为1000103 kg/m3或1 g/cm3。物理意义是：1m3的水的质量是1000kg，密度通常用“ρ”表示，即ρ=103 kg/m3。

2.视频实验展示1：水与水的固体形态冰。试验中把两杯相同体积相同质量的水，其中一杯放在冰箱中结成冰块后（时间较长），将此冰块放入另一个水杯中，可见冰块浮在水面上。

以上试验体现出：由于密度是物质的一种特性，它不随质量和体积的变化而变化，所以相同的物质在不同状态的条件下，其密度可以是不相同的。实际上，在相同条件下，水的密度大于冰的密度。

视频实验展示2：相同体积100cm3的铝块和铁块，首先用双手掂一下，感觉物体的轻重，然后进行称量，结果显示铝为270.2g，铁为787.4g。

以上试验可以体现出：密度是反映物质特性的物理量，物质的特性是指物质本身具有的而又能相互区别的一种性质。人们平常感觉物体“重”，物体“轻”一些，这里的“重”和“轻”实质上指的是密度的大小，而不是质量。根据密度的大小，人们可以鉴别物质的种类。

质量是物体所含物质的多少。所含物质减少，质量就减少。密度是物质的一种特性，它不随质量、体积的改变而改变，同种物质的密度不变，它只与物质的种类和物质的状态有关；不同物质，密度一般是不相同的，同种物质的密度则一般是相同的。

视频实验展示3：两个相同体积100cm3的铝块，其中一个为空心的；现将两个铝块放入水中，一个沉入水底，另一个则悬浮在水中。

以上试验可以体现出：半悬浮的铝块是空心的。

上述实验可以使学生在视觉上直接感知物体的密度与体积、质量和物质状态的关系，使学生对密度的了解更加深刻，还可以从现实的小事情中联想到密度及其相应的知识点，为以后的教学拓展打下了良好的基础，同时增加了学生的兴趣，让他们体会到物理就在身边。

二、密度公式

密度的公式 ：ρ=m/V，其中ρ表示密度、m表示质量、 V表示体积。

密度公式变化：m=ρV 、V=m/ρ。正确理解密度公式时，要注意条件和每个物理量所表示的特殊含义。

从数学的角度看有三种情况：

（1）ρ一定时，m和V成正比；（因为ρ=m/V，ρ一定，m增大几倍，V也增大几倍，所以成正比）。

（2）m一定时，ρ与 V成反比；（因为m=ρv，m一定，V增大，ρ变小，所以成反比）。

（3）V一定时，ρ与 m 成正比。（因为m=ρv，V一定，m增大，ρ增大，所以成正比）。

结合密度的物理意义，三种情况只有（1）的说法正确，（2）、（3）的说法都是错误的。因为在相同条件下同种物质的密度是一定的，密度不随体积和质量的变化而变化，所以在理解物理公式时，不能脱离物理事实，不能单纯地从数学的角度理解物理公式中各量的关系，这也是物理和数学不同之处之一。

三、密度的测量实验

密度是物质的特性，不随体积和质量的变化而变化。在做实验的过程中必须牢记此特性。 在概念性知识的学习中，教师就基本知识的要点用多媒体向学生展示了部分的实验操作，帮助学生理解。现在就密度的知识拓展，进行下一步的实验。

实验的原理公式：ρ=m/V。

1.实验项目与流程

（1）感知实验

要学生将概念知识讲解部分的感知实验，进行操作体会。同时学生可以根据自己所想的，在老师的指导下进行自我实验操作。

实验器材：水，冰块，油，实心与空心的铝块，实心铁块，托盘天平各一个，不同量程的量筒三个，烧杯四个（两个大两个小），细绳若干条。endprint

实验操作：在用PPT讲解实验仪器的使用规范与要求之后，用视频再次播放具体操作；最后，操作步骤可根据上述的实验，让学生自行完成。

（2）称量法

实验器材：托盘天平、未知密度的实心金属块、量筒各一个、细绳、水。

实验操作：将天平清理干净并水平放置，金属块放入左边托盘，用镊子夹取砝码放在右边托盘，读出测量值，质量为m；在量筒中注入适量的水，读出水的体积V1；金属块用细绳捆绑住，轻轻放入量筒中，直至金属块被水浸没，读出此时量筒的体积V2。注意在读取量筒测量值时，视线应与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平。

根据原理公式ρ=m/V，可求出该金属块的密度ρ=m/（V2—V1）。

（3）比重杯法

实验器材：烧杯、金属块、托盘天平、细绳、水。

已知：ρ水=1.0g/cm3。

实验操作：烧杯中装满水，于托盘天平中测出烧杯与水的总质量m1；从天平上取下烧杯，金属块用细绳捆绑，轻轻放入烧杯中直至金属块沉底，放开手，有部分水溢出后将烧杯再次放入托盘天平中，测出此时的烧杯、水和金属块的质量m2；轻轻拉动细绳，取出金属块，再把烧杯与剩下的水放入天平测量的m3。

根据原理公式ρ=m/V，由于金属块的体积和溢出水的体积相等，可求该金属块的密度

ρ=（m2- m3）/（m1-m3）ρ水。

（4）阿基米德定律法

实验器材：弹簧称、金属块、水、细绳、大烧杯。

已知：ρ水=1.0g/cm3。

实验操作：用细绳捆住金属块，用弹簧测力计测出金属块的重力G；烧杯中注入适量水，将金属块完全浸没在水中，并用弹簧测力计测出此时金属块受到的拉力F。

根据原理公式ρ=m/V，水的浮力公式F浮力=ρ水Vg，可得ρ=Gρ水/（G-F）。

以上为学生在实验室中的实验操作要求，其中结合了多媒体的教学，使整个课堂内容直接，气氛活跃充满乐趣。其他测量密度的方法，用多媒体视频进行播放，加以拓展学生知识面。

2.视频展示拓展试驗：老师可以在时间允许情况下进行视频展示拓展来提高课题的趣味性，也增加学生课余思考兴趣与能力，真正把学习物理与日常生活紧密结合起来，做到学习与应用有效结合。

（1）浮力法（1、2）

此方法涉及浮力F浮力=ρ水Vg和F浮力=ρ水Vh。

（2）密度计法

此方法涉及到密度计的使用及其原理。

总结与展望

多媒体的使用可以使课堂的学习氛围更加活跃，学生的理解也更为直观。但这并不意味着教学过程中要一味的依靠多媒体的辅助，老师的引导作用是不容忽视的。所以，作为一名中学教师，在利用多媒体技术优化物理教学的过程中，既要发挥多媒体教学的优点，也要避免过于依赖多媒体设备。要确切地做到传统教学与多媒体教学的巧妙结合，并就此方面多加学习、积累经验，才能将学生的素质教育推向一个新的局面。

参考文献

[1]廖伯琴《义务教育教科书》《物理》八年级全一册 上海科技出版社2012版

[2]义务教育物理课程标准试验教科书编写组《物理教学参考书》八年级全一册2012版endprint