多媒体技术与物理实验教学论文_纪志强

多媒体技术与物理实验教学论文_纪志强

山东省栖霞市实验中学 265300

本文主要分析了多媒体技术在物理教学中的优势,如:创建情境、渲染气氛,增强学生求知的兴趣;实验模拟,有助于突破重点和难点;把实验和数据处理分析有机地组合在一起;利用多媒体技术辅助实验教学;等等,以及计算机辅助实验教学的局限性和困难。

物理学是一门实验科学,由于中学实验仪器限制,有不少实验很难演示和观察,特别是一些比较抽象学生难理解的物理现象,如果利用计算机模拟辅助物理教学,必定会取得较好的效果。这样既可提高课堂效率、增大教学容量,又可大大激发学生学习物理的积极性。下面就我在物理实验教学中应用多媒体技术略谈自己的几点体会。

一、多媒体技术在物理实验教学中的优势

1.可创建情境、渲染气氛,增强学生求知的兴趣。传统教学中教学方式手段比较单一,大多数课堂仅用粉笔、黑板,靠教师一张嘴滔滔不绝地讲,时间长了学生听起来枯燥、乏味、注意力不集中,学习效率低下,束缚了学生的思维想象,结果很容易引起学生产生厌学情绪。倘若课堂教学中合理借助于多媒体技术,则教师在教学过程中可轻松引领学生进入直观、形象甚至虚拟的场景,使学生犹如身临其境,学习兴趣倍增,由被动变为主动学习。例如在讲授初三物理“光的直线传播”这一节,教师利用多媒体技术播放本世纪地球上第一次出现日全食情景来引入新课,学生会被日全食美丽、壮观、奇妙情景深深吸引。教师适时提出问题:地球上为什么会产生这种现象?其中包含了什么物理道理?这样可启发学生的思维,再由教师结合其他生活中例子指导学生得出光沿直线传播的结论,这会给学生产生难以忘怀的印象。

2.可创建虚拟实验室进行实验模拟,有助于突破重点和难点。在物理课堂中,用实验来演示是一种很好的教学方法,但由于实验受到时间、空间等因素影响,因而总有许多力不从心之处。利用多媒体技术的强大开发功能可弥补其中不足,现在我们可运用不同的软件在计算机上模拟实验过程可获得很好的效果。例如:在介绍船闸是利用小道理解决大问题时,课本画了船经过船闸从上游驶往下游过程中四幅插图,也可用动画设计、演示阀门打开,船随水位下降而下降及船运动的效果。还有许多现象及应用我们在课堂上无法做的实验,我们也可参照类似做法。

3.把实验和数据分析有机地组合在一起。在“熔化和凝固”这节课中我们用了两个课时,第一节进行学生分组实验,观察现象记录数据,第二节利用已制作的“数据和图象”课件,让学生输入自己实验中记录的温度随时间变化的多组数据;观察微机绘制出来的熔化图象。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆两个课时的教学,让学生经历了观察——记录——输入——绘制——分析的全过程。

4.利用多媒体技术辅助实验教学。

(1)利用多媒体技术和实验相结合,展现实验过程,使学生在头脑中形成清晰的物理图景,加深对实验的认识,从而总结出实验结论和规律。例如做“凸透镜成像”的实验时,学生通过做实验可看到凸透镜成像的几种情况。为了总结出成像规律,便于学生记忆,原来我们都是拿着尺子反复地画、讲,费时费力不说,学生也不愿听,只能靠死记硬背而且学生的心理上存在着实验与物理规律的不连续性,为此在实验后我们采用三维动画模拟整个成像过程:物体从很远的地方逐渐靠近透镜,像从一点逐渐变大,像离透镜逐渐变远,直到u=f时,像消失,u<f时出现虚像,整个过程是一个完整的连续过程,同时配上光路图,物像图和光路图同时移动,形象直观,一目了然。使学生既观察到了物和像的大小变化关系,又能很容易总结出成像规律。

(2)在物理教学中经常涉及到一类看不见、摸不着的抽象的物理现象,由于条件限制无法进行实验,也有些现象不能用实验演示,可用计算机模拟实验,虚拟实验过程,将宏观现象缩小,将微观现象放大,让客观存在的看不见摸不着的东西变得形象逼真,营造一种真实氛围。例如我们设计的“牛顿第一定律”,先通过课本实验引导学生得出:表面越光滑,小车受到的阻力越小,它前进得越远,再让学生猜想:若表面绝对光滑、受到的阻力为0,小车将怎样运动?这是无法用实验验证的,这时再引入伽利略推理,用CAI展示推理:小车以恒定不变的速度做匀速运动。这样形成一种虚拟的理想场景,学生印象深、记忆牢。像这类问题,我们还设计制作了很多栩栩如生的课件,如“分子的运动”、“摩擦起电的原因”、“磁场和磁感线”。

二、计算机辅助物理实验教学的局限性和困难

若使用不当,会背离物理学科的自身特点。现在都在推行计算机辅助教学,很多优质课、教学能手的评选都用计算机,似乎成了时髦,但使用不当很容易背离物理学科自身特点。众所周知,物理是一门以实验为基础的学科。物理规律的获得,学生动手能力、分析能力的培养都离不开实验,做好实验提高学生的动手能力,也是当前素质教育的要求。若利用计算机模拟本可以进行的实验或模拟实验仪器:如有的软件提供了灯泡、开关、电流表、电压表等模拟仪器,学生利用它连接串并联电路,用鼠标瞬间即可完成,并且知道接得对不对,利用这类软件作为实物实验,就丧失了实验在物理教学中的作用。学生缺乏实际操作训练,背离了素质教育的要求。

总之,计算机辅助物理实验教学改革了课堂教学模式和教学方法,促进了教学手段的现代化,带来了教学形式的多样化,教学过程的优化和教学效率的提高,对物理教学的改革产生了深远的影响。虽然还存在着一定局限性和困难,但随着时代的发展,相信计算机辅助物理教学的软、硬件都会得到很好的解决,教师制作课件的水平也会不断提高。我们要尽量利用现有条件充分发挥计算机辅助物理教学的巨大优越性,促进教学改革的深入发展。

论文作者:纪志强

论文发表刊物:《中小学教育》2016年12月第264期

论文发表时间:2017/1/4

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