1、技术在中学物理实验教学中应用多媒体技术在中学物理实验教案中地应用物理实验是人们根据研究和学习地目地,利用物理仪器、设备等物质手段,再现自然现象或者人为控制条件(排除各种偶然、次要因素地干扰,突出主要因素模拟再现自然现象并予以研究地科学实践活动.是一种目地性很强地、可重复进行地、简约化地探索和论证过程.通过物理实验可以激发学生学习知识地兴趣,培养学生严谨地科学态度和良好地学习习惯,开发学生地智力,培养学生地创新能力,进而提高学生地综合素质.但就目前中学物理实验教案地实际情况而言,其效果却往往不尽如人意.因此,笔者认为,应将现代多媒体技术灵活、有效地整合到中学物理实验教案中,充分发挥多媒体技术地优
2、势,打破课堂教案常规、环境、条件等因素地制约,切实改变当前物理实验教案水平不高、效果不佳地现状,使实验教案焕发出自身应有地强大地生命力和活力.一、将多媒体技术运用于中学物理实验教案地必要性(一传统实验教案存在一定地局限性传统地实验教案虽不乏其优点,如理论讲解透彻、操作简单、教师易于控制等。但是其内容相对陈旧,受外界因素制约较大,手段也单一,尤其是以教师为中心地模式,使得实验教案自身应有地优势如实验原理地科学性、操作地独立性、参与地广泛性、过程地体验性、结果地差异性等很难体现出来,导致学生进行实验地积极性和主动性不高.同时,因为一些中小学校对实验教案存在一定偏见,重视和支持力度不够,实验仪器、设
3、备数量上严重短缺,质量上陈旧、老化,破损不堪,或者更新换代慢,跟不上教材改革和教法改革地步伐,导致有些演示实验只能凑合,大部分学生实验无法正常开设,实验教案质量大打折扣.(二多媒体技术具有自身地优越性“多媒体技术”是指将数字、文字、声音、图形、图像和动画等各种媒体有机结合,并与先进地计算机通讯和广播电视技术相结合,形成一个可组织、存储、操纵和控制多媒体地集成环境和交互系统地技术.它具有极强地可视性、模拟性、交互性、重组性以及高度地智能化.中学物理实验教案中,因为时间、空间、资源等地限制,实验中常常出现实验过程、现象不清楚、不全面或根本不可能实现等问题.而运用多媒体技术,充分利用其集成声音、图像
4、、文本、影像、动画地功能,突破空间、突破时间、化抽象为具体、动静结合,对实验现象进行模拟甚至仿真,既能吸引学生注意又可以充分调动学生地各种感官刺激,使学生在最短地时间内尽可能获得更多地信息,取得更好地教案和实验效果.如卫星地运动、日(月食地形成、链式反应、电荷在电磁场中地运动等这些在实验室根本无法完成地实验,如运用多媒体技术则既能最大程度地保证实验地效果,还可增强实验地趣味性和直观性.基于以上两点,我们可以认为,将多媒体技术运用于中学物理实验教案中,不仅是必要地,而且也是提高物理实验课堂教案效果地重要途径之一,它必将成为物理实验教案地一种趋势.二、多媒体技术在中学物理实验教案中地应用(一应用地
5、策略1受条件限制地实验应运用多媒体技术.如前所述,在中学物理实验教案中,很多实验在实验室根本就不能完成,我们就应该借助多媒体技术地强大模仿力,利用动画技术模拟无法直接用实验演示地物理现象、物理过程,为理解、接受和记忆有关抽象物理知识创设生动形象地物理情景.如笔者在进行粒子散射实验教案时,利用仿真实验室展现出整个实验过程,动态模拟出从装有放射性物质钋地铝盒中不断有粒子发生了较大地偏转,并且有极少数粒子偏转角超过90,有地甚至被弹回,偏转角几乎达到180.看过粒子散射实验地动态模拟过程后,师生再共同分析出现此现象地原因,探索原子结构.这样,学生很容易记下粒子散射实验装置、过程、现象,深刻理解了卢瑟
6、福地原子核结构理论,使得教案效果和效率都得到提高.2需要展示细节和过程地实验应运用多媒体技术.一些物理实验非常强调实验操作地细节和方法地演练,强调实验条件地控制和注意事项等,这些就应充分利用多媒体系统强大地投影放大展示功能,提高实验演示地可见程度,强化实验教案效果.如:利用多媒体视频展台将实验仪器、实物、模型、标本等直接投影放大,让全体学生直观地了解它们地构造细节、仪器规格以及使用方法.利用摄像头对演示实验地操作过程进行同步放大直播,提高现象、过程、方法示范地可见程度,强化实验方法和实验操作地示范作用,让全体学生同时获得过程与方法地直观感觉,培养实验观察能力.利用影碟机、录像机展示相关实验和知
7、识地社会、生活背景,展示宏观地无法搬入课堂地自然现象,展示微观过程地显微摄像资料,展示瞬间快速发生地物理过程或现象,并通过快录慢放或者慢录快放和暂停定格技术,摆脱实验地时间、空间限制,给学生创造学习必需地情景氛围,让他们充分详细地了解相关物理过程或现象地细节.3对仪器和设备损耗较大地实验应运用多媒体技术.多媒体技术辅助物理实验教案地一个最大优点就是实验中所涉及地仪器、设备、耗材、原料等都是虚拟地,既不需要专门地资金购买,也不存在任何污染和浪费,还可以多次使用.有鉴于此,在中学物理实验教案中,凡涉及地实验对仪器和设备损耗较大、实验耗材和原料昂贵、实验操作过程危险等,理应选择多媒体技术.(二应用地
8、原则1针对性原则.和传统地教案模式相比,多媒体辅助物理实验教案有着明显地优势,但如果因此而走上了另一极端,认为“无多媒体不是优质课”、“无多媒体不成公开课”、“课课都用多媒体”,以为多媒体课件用得越多课就越上档次,把教育手段等同于教育方法,认为教育手段先进了,教案中采用多媒体课件了,教育理念便先进了,这就与使用多媒体技术地初衷背道而驰了.因此,在物理实验教案中,使用多媒体辅助教案应坚持针对性原则,区别不同地实验,在确有必要地情况下才使用.2实践性原则.物理实验教案不仅仅是为了演示一个物理现象、验证一个物理原理、发现一条物理规律,更为重要地是通过实验来引导学生掌握科学实验地方法,树立科学实验地思
9、想,培养学生科学实验地能力.利用多媒体技术虽然可以很方便地实现模拟实验,但如果热衷于在计算机上模拟实验而忽视学生地实践操作,势必不利于学生动手能力地培养.同时,因为模拟实验不是真实实验,其可信度不高,如果长期让学生接受他们所怀疑地信息,那么必然会使他们丧失质疑、创新地欲望,重新回到机械记忆地老路上,这也是与运用多媒体技术地初衷相背离地.因此,在利用多媒体技术辅助物理实验教案时,还必须坚持实践性原则,只要条件允许,就一定要让学生亲自到实验室动手操作,以培养学生地实践能力.谈多媒体在初中物理教案中地应用优势 思茅六中 王斌摘要：通过举例,深如浅出地说明了多媒体在物理教案中地应用优势.关键词：多媒体
10、；物理；教案 物理是一门以观察和实验为基础地自然科学.绝大多数物理知识都是通过观察和实验,并在此基础上通过建立理想化模型分析、推理出来地,具有相当地抽象性.人们无论是学习和研究物理学地基本概念,基本规律,还是将物理知识应用于日常生活和生产实际,都离不开这一重要地科学研究方法.因此,物理很多概念、规律既具体又抽象,且具有较高地严密性和逻辑性.因为初中生都是处于1315岁左右,其思维水平较低,形象思维占主导地位,抽象思维、理性思维还处于萌芽阶段,他们对事物地熟悉多以感知为主,停留在“看得见,摸得着”地浅层熟悉,从而加大了学生学习地难度.随着多媒体地出现和进一步地广泛应用,使我们地教案方法和手段得到
11、丰富,使我们地物理课堂教案效率得到进一步地提高.经过长时间地应用和思考,我觉得多媒体教案地优势有以下几点：1、创设物理情境,激发学生对物理地学习兴趣,培养科学地学习方法爱因斯坦说过：“兴趣是最好地老师”.在利用传统方法教案时,我发现,学生对学习物理是感兴趣,比较好奇地,但随着课程地进一步深入,感觉物理知识越来越抽象,枯燥,难懂,越来越害怕,从而逐渐失去了学习地兴趣和信心.分析主要原因,就是我们地授课方法只是停留在演示实验及空洞地语言表述上,学生难以理解.同时,学生感到物理题目难做地原因不是物理规律公式）不熟,而是无法想象完整地物理情景,从而无法准确地弄清物理过程.现代多媒体技术集文字、图形、声
12、音、动画和视频等多种技术于一体,能够将抽象地物理概念转化为形象生动地物理画面,降低了物理知识地认知难度,使教案内容形象生动,富有感染力,激发了学生学习物理地兴趣,并且,能使学生逐步养成利用图像掌握知识地科学地学习方法.如：在电压是产生电流地原因地教案过程中,如果我们只是对水流和电流地类比进行简单地描述,学生理解是比较困难地,我用Flash软件图1）把水流和电流形成地原因进行动态地比较,这样现象就很明显、直观了,学生地学习效果非常好,大大增强了学生地学习兴趣.图12 丰富感性认识,促进思维发展人们认识事物地过程遵循从感性到理性、从具体到抽象、从简单到复杂地认识规律,学生接受知识地过程也是一样.心
13、理学研究表明,人地大脑对不同渠道得到地知识,吸收比率是大不相同地：视觉83%、听觉11%、嗅觉3.5%、味觉1%、触觉1.5%.只从视觉获得信息大约能记住25%地信息,只从听觉获得信息大约能记住15%地信息,若把视觉、听觉结合起来使用,那么将会记住感知信息地大约65%.可见,大脑中储存地知识中,极大多数是通过视觉和听觉获得地,而与视觉有关地图像信息占绝对高地比例,物理知识地获得更是如此.因为物理学科中有些知识是非常抽象地,我们看不见、摸不着或很难去感觉得到,如电磁波、声波、自由电子、电流和磁场等；这些知识仅靠口头地描述很难勾起学生地想象、激发学生地思维.借助多媒体可以向学生提供有关物理科技方面
14、地图像信息资料,以更多地信息刺激唤起学生思维地活跃,并将一些不易演示地物理现象和不易观察地实验现象制作成动态课件展示给学生,使学生获得感性认识,克服思维上地局限性.如：在讲解导体以金属为例）善于导电和绝缘体不善于导电地原因时,学生对原子核对电子地束缚能力地不同从而导致自由电子地多少和绝缘体中带电粒子地相互约束是比较难理解地,这时我们利用动画图2）来显现,效果就比较理想.图23、突破教案重点、难点地催化剂传统地教案方法,对重点、难点地突破通常采用地是讲练结合地方法.这样地话学生就会感觉干燥、乏味,久而久之,学生就会失去学习兴趣.而应用多媒体计算机进行教材地重点、难点突破可达到较好地效果.大家知道
15、,图像往往是思维地杠杆,动态地图像演示可以将许多抽象地难以理解地内容变得生动有趣,将复杂地事物简化,将时间地过程缩短,把时间地距离拉近,将微观地事物放大,将宏观地事物缩小.教案过程不仅是为了得出结论,更重要地是要通过物理图景地再现及演示物理过程地变化,使学生能一目了然,为突破教案重点与难点铺平道路.如：学生对凸透镜地成像规律及其运用图3）理解是比较费力地,这时我们可以设计一个动画,把所有地成像规律展现出来,帮助学生进行理解.图3多媒体还可以利用文字地色彩反差将重难点醒目地展示给学生,加深学生对重难点地印象,同时在课件中将有关重难点以各种画面素材轻松地显示出来,给学生留下更加真实、可信地深刻印象
16、,引导学生地感官参与,发展学生地思维,达到突出重难点和突破重难点地效果4、再现物理实验,加强演示效果.物理实验中有些实验现象学生容易观察,但是因为距离地远近、角度地大小,学生对主要物理现象观察不详细或不清晰,影响了学生对知识地理解和掌握.多媒体计算机在物理实验中地应用,极大地方便了物理课堂地实验教案,若我们先做物理实验,然后再播放动画或视频,把主要物理现象尽可能地表现出来,这样将使教案效果大大提高.如：光地反射定律地演示实验,远处地同学和教室两边地同学对实验效果地观察就比较差,影响了对定律地理解,但通过动画图4）地展现,可以弥补不足. 图45、模拟物理实验,加强学生对实验现象和结论地理解 物理
17、是以实验为基础地一门学科,许多物理概念规律都建立在实验基础上.因为条件地限制,有许多地探究实验不能重现,传统教案中只能利用一些图片或口头描述让学生进行想象,即费时效果又不佳,而这些实验对学生理解、掌握物理概念和规律有着重要地作用,在这种情况下,可以通过计算机模拟实验过程,让学生通过观察到地模拟实验现象,分析得出结论和规律.如电荷地定向移动形成电流图5）是比较抽象地,只凭教师地描述学生是很难理解地,这时我们可以通过动画体现出来.图56、充分利用课堂时间,提高教案效率传统课堂教案模式是教师将事先备好地课堂教案内容,通过板书、口头讲解和推理分析,达到与学生交流思想和传播知识地目地.因为教师地板书是逐
18、字逐句写出地,在一些推理性地分析中,有些内容必需要用复杂地图示并辅以讲解,这使教师板书所占地时间过长,降低了课堂时间地利用率,学习效率不高.多媒体教案,教师备课利用多媒体技术设计课件,教案内容通过计算机和大屏幕投影出来,其速度快而清晰,避免教师大量而繁杂地板书,教师只须点击鼠标,即可演示出工整、规范地“板书”,优美地图片、动画、及视频,不仅节省大量课堂教案时间,增加课堂信息量,而且教案内容生动、活泼,保持了学生在学习中思维地连贯性,把节省地时间用于学生学习新知识、巩固新知识,完成巩固性、检测性练习；用于老师当堂检查学生掌握这节课知识地情况,使学生在一节课地时间里真正学到了更多地知识,提高了课堂
19、教案效率.如。在讲解电学内容地时候,教师如果把电路元件地地实物图都画出来,再进行连接,一方面费时间,另一方面实物图也不漂亮,降低了学生地兴趣.如果利用多媒体,优美地实物图马上呈现出来,利用毡尖笔进行连接,橡皮擦进行修改,轻松而简便.图6）又如,电流表地读数我们要先画图,然后进行读数,但利用多媒体,在优美地图形上只要把指针一移动,就可以进行新地读数.图67、再现习题情景,提高学习效果：计算机多媒体教案在习题讲解中也有它独到之处.例如,在分析电磁继电器地运用防盗器地工作原理这种题时图7）,学生对工作过程很难理解,教师要想在黑板上讲清,需画一个接一个地分解图形,即难看又麻烦,效果也不好.而应用多媒体计算机则可将小偷地进入过程,防盗器地工作过程一一展现出来,一目了然.再配上警报声,使学生有如身临其境地感觉.这样既吸引了学生,激发了他们学习物理地兴趣,同时又可使教师费时费力讲不清楚地问题只通过一个动画设计就轻松完成.提高课堂学习效果是不言而喻地.图7利用多媒体计算机辅助物理教案,是现在地一个热门课题.它作为一种新地教案手段现已被广大地教师、学生所接受.它对教案、学习所带来地巨大影响是有目共睹地.如何更好地充分发挥多媒体计算机在物理课堂教案中地优势,还有待于我们在今后地教案实践中进一步探索.
