科學(xué)地使用計(jì)算機(jī)輔助物理教學(xué)

胡永順

摘要:物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),在物理教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)的基本手段,是必不可少的。

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI);物理教學(xué);模擬;實(shí)驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào):G623文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-2851(2009)12-0149-01

當(dāng)今世界信息技術(shù)的迅猛發(fā)展促使教育技術(shù)的飛速發(fā)展和改革。隨著現(xiàn)代化教育技術(shù)的發(fā)展,利用多媒體計(jì)算機(jī)輔助課堂教學(xué)在物理學(xué)的教學(xué)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。勿庸置疑,這種現(xiàn)代化教學(xué)手段的使用增強(qiáng)了物理課堂教學(xué)的豐富性、生動(dòng)性、趣味性,增大了課堂容量。它以靈活、生動(dòng)、形象、鮮明的文字、聲音、圖形和動(dòng)畫(huà)把課堂教學(xué)帶入了一個(gè)全新的境界,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,大大地提高了教與學(xué)的效率,在許多方面是傳統(tǒng)的教學(xué)模式所無(wú)法比擬的。然而,多媒體計(jì)算機(jī)固有的局限性決定了它在輔助中學(xué)物理教學(xué)中不可避免的存在弊端,如運(yùn)用不當(dāng),會(huì)適得其反。本文就多媒體輔助物理教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題談幾點(diǎn)看法。

一、計(jì)算機(jī)輔助物理教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

(一)豐富的表現(xiàn)力,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

運(yùn)用多媒體技術(shù),可以模擬仿真各類(lèi)情景,在課堂教學(xué)的過(guò)程中根據(jù)物理學(xué)科的特點(diǎn),針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容,綜合運(yùn)用聲音、圖像、視頻、動(dòng)畫(huà)等多媒體手段創(chuàng)設(shè)情景,化不可見(jiàn)為可見(jiàn),化靜態(tài)為動(dòng)態(tài),化抽象為直觀,化復(fù)雜多變?yōu)楹?jiǎn)潔明了,可以最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能夠充分表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生積極探索、主動(dòng)學(xué)習(xí)。

(二)節(jié)省教學(xué)時(shí)間,增大課堂密度

物理教學(xué)中經(jīng)常要對(duì)不同時(shí)間學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行比較、歸納、概括、總結(jié)。在傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的教學(xué)模式中,教師有時(shí)需要用較長(zhǎng)時(shí)間寫(xiě)出一串長(zhǎng)式子,畫(huà)出圖形或圖像。例如,物理實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí),如用常規(guī)手段進(jìn)行復(fù)習(xí),教師很難把大綱中要求掌握的儀器裝置一一畫(huà)出,也不可能把演示過(guò)的實(shí)驗(yàn)重新演示一遍。若重做實(shí)驗(yàn),不僅時(shí)間上不允許,而且由于無(wú)新鮮感,學(xué)生缺乏興趣。若利用多媒體輔助,以其形象生動(dòng)的聲、圖、畫(huà)再現(xiàn)再驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象,對(duì)之演示整合,喚起學(xué)生對(duì)所學(xué)過(guò)知識(shí)的回憶,進(jìn)一步深化所學(xué)知識(shí),使所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化。更重要的是利用多媒體演示速度快,預(yù)設(shè)性能好的特點(diǎn),加大了教學(xué)容量,提高了課堂教學(xué)效率。

(三)可以突破時(shí)間和空間的限制

實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)有許多難以克服的缺陷:(1)有的實(shí)驗(yàn)受到外界干擾因素的影響比較大,效果不好,如測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn);(2)有的實(shí)驗(yàn)過(guò)程在瞬間完成,學(xué)生無(wú)足夠時(shí)間反應(yīng),如彈性碰撞實(shí)驗(yàn);(3)有些實(shí)驗(yàn)帶有很大危險(xiǎn)性,不易操作,如220V帶電操作、放射性試驗(yàn)等由于有極大危害性不宜在課堂直接實(shí)驗(yàn);(4)有些實(shí)驗(yàn)在中學(xué)階段沒(méi)有條件做,如:常溫液化,低溫超導(dǎo)等在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室無(wú)法演示;(5)分子運(yùn)動(dòng),固體擴(kuò)散,天體運(yùn)動(dòng)等由于受時(shí)空限制不可能演示。而這些都可以通過(guò)多媒體模擬演示,通過(guò)這些演示,激發(fā)學(xué)生大膽想象,將這些復(fù)雜抽象不易想清的內(nèi)容,跨越時(shí)空的事物,形象生動(dòng)地在屏幕上展示出來(lái),變抽象為具體,讓學(xué)生超越時(shí)空限制,突破思維障礙,培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)新精神、探索精神。

二、計(jì)算機(jī)輔助物理教學(xué)中存在的幾個(gè)問(wèn)題

(一)多媒體不可完全替代物理實(shí)驗(yàn)

物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理實(shí)驗(yàn)是物理理論賴(lài)以產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ),是物理理論運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐的橋梁,是學(xué)生探索物理現(xiàn)象和物理規(guī)律的有效手段,所以物理實(shí)驗(yàn)是不可替代的。實(shí)物實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中處于如此重要的地位,它的直觀性、真實(shí)性是多媒體課件無(wú)法達(dá)到的,它也是檢驗(yàn)物理原理物理規(guī)律的標(biāo)準(zhǔn),因此它是不可替代的。物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡可能讓學(xué)生參與操作,親自觀察,讓學(xué)生獲得第一手資料和直觀的真實(shí)感受,以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和科學(xué)的態(tài)度,實(shí)事求是的探索精神,這無(wú)疑是非常重要的,也是物理教學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)。

(二)課堂容量過(guò)大,學(xué)生難以消化

使用多媒體輔助教學(xué)主要能刺激學(xué)生的感觀,使他們的思維處于興奮狀態(tài),但如果刺激時(shí)間過(guò)長(zhǎng),也會(huì)分散學(xué)生的注意力。有的教師從開(kāi)始教學(xué)到結(jié)束,連新課的導(dǎo)入、練習(xí)題的出示、作業(yè)的布置等全部都采用多媒體,一張接一張地放,使學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間處于被刺激狀態(tài),造成學(xué)生視覺(jué)感知僵化,這樣的課堂效果肯定不會(huì)好的。而且過(guò)大的容量至少使很多學(xué)生產(chǎn)生了學(xué)習(xí)障礙,大多數(shù)學(xué)生成了觀眾,一節(jié)課下來(lái)好多同學(xué)什么也沒(méi)學(xué)到。因此,多媒體輔助教學(xué)在教學(xué)中,并不是運(yùn)用得越多越好,應(yīng)根據(jù)內(nèi)容恰到好處使用多媒體。

(三)CAI在課堂上的運(yùn)用造成教師和學(xué)生注意力的分離

在傳統(tǒng)的物理課堂,無(wú)論是教師講,學(xué)生聽(tīng),教師在講臺(tái)上做演示實(shí)驗(yàn),或是學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),教師巡視,師生的注意對(duì)象在內(nèi)容上是一致的,這種注意為師生的情感交流提供了一個(gè)有效的通道,有利于提高教學(xué)效率。而在CAI教學(xué)中,教師的操作點(diǎn)在鍵盤(pán),學(xué)生的注目點(diǎn)在大屏幕,這種師生的注意對(duì)象在空間位置上的分離不可避免地拉大了師生之間的心理距離,阻斷了師生間情感交流的有效通道—眼神的交換,從而嚴(yán)重制約了教學(xué)效果和教學(xué)效率的提高。

總之,多媒體輔助教學(xué)雖然具有許多優(yōu)越性,但同時(shí)存在諸多弊端。它永遠(yuǎn)只能作為一種工具使用,只有不斷探索,恰當(dāng)運(yùn)用這種現(xiàn)代化教學(xué)手段,并與傳統(tǒng)的教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生較確切地把握完整的物理過(guò)程,才能提高教學(xué)效果,實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)最優(yōu)化。