合理利用Flash輔助物理教學(xué)提高課堂教學(xué)的有效性

☆ 楊傳綠

（廈門同安一中，福建廈門 361100）

物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，大多數(shù)的物理知識都是通過對物理現(xiàn)象的觀察與總結(jié)得到的，因此日常教學(xué)中，教師要注重實(shí)驗(yàn)，把物理過程呈現(xiàn)給學(xué)生，從而降低學(xué)生學(xué)習(xí)知識的難度。但是，一些物理現(xiàn)象或者過程稍縱即逝，或者是難以觀察的宏觀、微觀世界，或者是模型動(dòng)態(tài)變化、發(fā)展過程的推演，都無法在課堂中直接通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解分析。利用Flash制作的模擬動(dòng)畫可以實(shí)現(xiàn)把快速或緩慢的物理現(xiàn)象以正常的速度呈現(xiàn)，或展現(xiàn)宏觀、微觀的現(xiàn)象，或把抽象模型建立和推演具體化、生動(dòng)化，或把物理規(guī)律模擬再現(xiàn)，能夠?qū)ξ锢斫虒W(xué)起到良好的輔助作用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，優(yōu)化教學(xué)過程，顯著地提高教學(xué)效率、質(zhì)量以及有效性。

一、用Flash游戲作為課堂引入

新課的引入對于整節(jié)課的教學(xué)可起到至關(guān)重要的作用，好的引入過程甚至可以讓整節(jié)課的教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。一般引入過程可以分為實(shí)驗(yàn)引入、復(fù)習(xí)引入、事例引入、問題引入等等。在合適的場合，利用與課堂教授知識相關(guān)的游戲作為引入，可以在課堂一開始就迅速激發(fā)學(xué)生的興趣，吸引學(xué)生的注意力，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)。

筆者在《平拋運(yùn)動(dòng)》這節(jié)課教學(xué)中，課堂的引入就利用了一個(gè)飛機(jī)投彈的Flash小游戲。游戲的內(nèi)容是一架水平勻速飛行的飛機(jī)對靜止的輪船進(jìn)行投彈轟炸（如圖1），利用按鈕控制炸彈的投放時(shí)機(jī)。邀請學(xué)生上臺進(jìn)行游戲，每人僅限一次機(jī)會，學(xué)生紛紛踴躍參與。前幾位學(xué)生一般控制不好投彈的時(shí)機(jī)，無法命中目標(biāo)，但是后上來的學(xué)生會事先通過觀察其他同學(xué)的游戲過程進(jìn)行思考，游戲就能達(dá)成目標(biāo)。游戲一開始，學(xué)生們就都興致勃勃，課堂氣氛非常熱烈。游戲進(jìn)行完后，讓學(xué)生對何時(shí)投彈才能命中目標(biāo)進(jìn)行討論，從而完成引入，導(dǎo)入本課的教學(xué)。借助這個(gè)游戲，激發(fā)了學(xué)生對平拋運(yùn)動(dòng)的濃厚興趣，調(diào)動(dòng)了他們學(xué)習(xí)的積極性，愉快地完成了平拋運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)，收到了很好的教學(xué)效果。

圖1

二、用Flash輔助進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器介紹及讀數(shù)練習(xí)

實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)及讀數(shù)的掌握是培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕緝?nèi)容，也是歷年高考試題中的必考點(diǎn)?？季V中要求“正確使用各種測量工具和實(shí)驗(yàn)器材：刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧測力器、溫度表、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器介紹和讀數(shù)的教學(xué)中，筆者都會先用實(shí)物進(jìn)行介紹，讓學(xué)生了解儀器的各部分組成，然后再用Flash輔助進(jìn)行展示介紹（如圖2），可以讓學(xué)生更深入地了解儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及簡單工作原理。當(dāng)學(xué)生掌握了儀器的讀數(shù)規(guī)則后，為了解學(xué)生掌握的效果，也同樣利用Flash進(jìn)行簡單的讀數(shù)測試。這時(shí)Flash便于操作、可視性、互動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)體現(xiàn)得淋漓盡致。在進(jìn)行讀數(shù)練習(xí)時(shí)，可以任意設(shè)置仿真儀器的示數(shù)，讓學(xué)生進(jìn)行讀數(shù)。同時(shí)利用Flash的Action Script制作的仿真儀器具有實(shí)時(shí)顯示讀數(shù)的功能，學(xué)生讀數(shù)后都能把結(jié)果與Flash標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行比對，若發(fā)現(xiàn)學(xué)生還未熟練掌握，就再進(jìn)行講解、訓(xùn)練，這樣做使得實(shí)驗(yàn)儀器的教學(xué)收到了很好的效果。在這過程中，F(xiàn)lash起到了增加課堂容量、提高課堂教學(xué)效率的作用，很明顯這是利用其他教學(xué)手段所無法達(dá)到的。課堂結(jié)束后，讀數(shù)練習(xí)的軟件還可讓拷貝在班級計(jì)算機(jī)上或者讓學(xué)生復(fù)制一份帶回家，作為平時(shí)訓(xùn)練之用，把課堂教學(xué)延伸到平時(shí)的學(xué)習(xí)中，有效地?cái)U(kuò)展了物理課堂。

圖2

三、用Flash實(shí)現(xiàn)抽象模型的建立、動(dòng)態(tài)模擬推演

物理教學(xué)中有不少模型由于比較抽象，在對其進(jìn)行動(dòng)態(tài)推演的過程中，一些空間想象能力不足的學(xué)生常在這類問題上形成思維障礙，難以突破，還可能因此形成了畏難情緒。比如關(guān)于牛頓第一宇宙速度的推演：在高山上用不同的水平初速度拋出物體，物體運(yùn)行一段時(shí)間后落地，如果平拋的初速度一次比一次大，物體落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)；當(dāng)初速度足夠大時(shí)，由于地球近似球形，物體就再也不落回地面，而是做以地心為圓心的近似圓周運(yùn)動(dòng)。這一過程單靠講述或者輔以畫圖效果都不是很好，利用Flash動(dòng)畫則可以很方便地呈現(xiàn)這一推演過程，把復(fù)雜的問題變得簡單化。原子物理的一些模型由于是微觀現(xiàn)象不易觀察，比如α 粒子散射實(shí)驗(yàn)、玻爾原子模型、原子核裂變等，在建立模型的過程中學(xué)生在理解上比較困難，利用Flash則可以讓模型（如圖3）的建立變得具體化和生動(dòng)化，便于學(xué)生接受和理解。

圖3

另外，物理學(xué)中有不少物理量，當(dāng)外界條件發(fā)生變化時(shí)也跟著發(fā)生漸變，比如：常見的靜力學(xué)中物理受三個(gè)共點(diǎn)力的動(dòng)態(tài)平衡問題，一般都用圖解法進(jìn)行求解。但是，只依靠教師在黑板上作圖分析，很難幫助學(xué)生在頭腦中建立起動(dòng)態(tài)的變化過程。例如：圖4中所示的小球在擋板由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)向水平位置的過程中，分析斜面對小球的支持力N1，擋板對小球的壓力N2大小的變化情況。為了突破這一教學(xué)難點(diǎn)，筆者運(yùn)用Flash的動(dòng)畫功能，借助用來表示力的線段的伸縮和旋轉(zhuǎn)展示了在這一動(dòng)態(tài)過程中彈力的變化，使得原來必須依靠學(xué)生的想象才能獲得的變化過程變得立體化及形象化，有效地幫助學(xué)生建立起正確的動(dòng)態(tài)模型，降低了學(xué)生掌握知識的難度。

圖4

物理學(xué)中還有不少模型動(dòng)態(tài)發(fā)展過程無法用實(shí)驗(yàn)直接呈現(xiàn)，在黑板上直接畫靜態(tài)圖分析效果也不好，這些也能借助Flash模擬其過程，讓學(xué)生對此有了直觀感受后，教師再板書并分析推導(dǎo)。比如：小船渡河、衛(wèi)星運(yùn)行及變軌、粒子在電場、磁場以及復(fù)合場的偏轉(zhuǎn)，回旋加速器、電磁流量計(jì)、機(jī)械波形成過程等模型。

四、用Flash制作仿真實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)

仿真實(shí)驗(yàn)，就是創(chuàng)造一個(gè)可視化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，其中每個(gè)可視化仿真物體代表一種實(shí)驗(yàn)儀器或設(shè)備，通過操作這些虛擬的實(shí)驗(yàn)儀器或設(shè)備能進(jìn)行各種復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到理想實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求和目的。

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，仿真實(shí)驗(yàn)不能代替真實(shí)實(shí)驗(yàn)，但是利用Flash仿真實(shí)驗(yàn)（如圖5）軟件可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中，了解和熟悉實(shí)驗(yàn)的原理、步驟、操作方法以及注意事項(xiàng)，加深對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解，為實(shí)驗(yàn)操作做好準(zhǔn)備。制作精良的Flash仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以讓學(xué)生通過鼠標(biāo)的點(diǎn)擊、拖曳等操作實(shí)現(xiàn)模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)操作，當(dāng)然，這也對Flash的應(yīng)用提出了較高的要求。學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)后，更加驗(yàn)正了Flash課件模擬的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和過程。筆者在組織學(xué)生進(jìn)行一些驗(yàn)證性質(zhì)的分組實(shí)驗(yàn)前，一般會先把仿真實(shí)驗(yàn)軟件拷貝給學(xué)生，幫助學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)任務(wù)。

圖5

五、用Flash輔助實(shí)現(xiàn)物理過程與圖象描述的結(jié)合

用圖象實(shí)現(xiàn)對物理現(xiàn)象、過程和規(guī)律描述，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理必須掌握的能力，但是傳統(tǒng)教學(xué)手段很難讓學(xué)生把物理現(xiàn)象和相關(guān)的物理圖象描述形象地聯(lián)系在一起，教學(xué)過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果使用Flash就可以把動(dòng)態(tài)的物理現(xiàn)象、變化的物理量和描述其過程的物理圖象在一個(gè)畫面中進(jìn)行動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)，便于學(xué)生直觀地了解其中的聯(lián)系，從而加深對物理圖象的理解。

圖6

比如：在機(jī)械振動(dòng)這一章里，彈簧振子和單擺兩種典型的簡諧運(yùn)動(dòng)模型通過實(shí)驗(yàn)演示，學(xué)生很容易理解。在分析模型運(yùn)動(dòng)過程中各物理量的含義及關(guān)系時(shí)，通過教師的言語描述以及在黑板上作平面圖分析，可以呈現(xiàn)出有限的幾個(gè)階段中位移、回復(fù)力、加速度、速度等情況，但是整個(gè)過程中這些物理量的實(shí)時(shí)變化過程，則只能讓學(xué)生通過想象獲取。這些問題是學(xué)生不容易理解的，是教學(xué)中的難點(diǎn)。利用Flash把彈簧振子的振動(dòng)、單擺的擺動(dòng)及兩者對應(yīng)的簡諧運(yùn)動(dòng)振動(dòng)圖像結(jié)合起來（如圖6），讓簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象與振動(dòng)的實(shí)際過程相對應(yīng)，將如何用圖象描述這一過程以及各物理量的變化實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，就可以使學(xué)生突破這一難點(diǎn)。

本章的另外一大難點(diǎn)機(jī)械波的圖象，不同的振幅、波速、波長、周期對波的圖象產(chǎn)生的影響以及波的傳播圖象如何畫，單靠傳統(tǒng)教學(xué)手段也是難以呈現(xiàn)的，利用Flash進(jìn)行輔助（如圖7），實(shí)現(xiàn)對該難點(diǎn)的突破，也能起到事半功倍的效果。

圖7

六、運(yùn)用Flash輔助教學(xué)應(yīng)注意的問題

1.模擬再逼真的Flash也不能替代真實(shí)的實(shí)驗(yàn)

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，忽視實(shí)驗(yàn)，物理教學(xué)也就失去了物理學(xué)科的特性。一些教師或因?yàn)榕聦?shí)驗(yàn)麻煩，或因?yàn)槠孀非笮缕?，或只看重成績，一味對學(xué)生進(jìn)行應(yīng)試教育，在需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候不愿意動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，只用一些實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫講解一遍了事。利用Flash模擬實(shí)驗(yàn)確實(shí)可以做到非常逼真，但是任何仿真度再高的Flash模擬實(shí)驗(yàn)也是缺乏真實(shí)感的，不能體現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，得出的結(jié)果沒有說服力，當(dāng)然不能用于替代教師的演示實(shí)驗(yàn)及學(xué)生實(shí)驗(yàn)！學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程，可能會經(jīng)歷失敗的挫折，但也會體驗(yàn)成功的喜悅，在這一過程中，可提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，而且這種過程也正讓三維目標(biāo)：知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀得以體現(xiàn)。Flash模擬實(shí)驗(yàn)只能用于輔助教學(xué)，如上文提到的幫助學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)，或者在實(shí)際實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行慢速呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程可作分析講解之用等等。

2.物理規(guī)律、公式的推導(dǎo)不要使用Flash播放呈現(xiàn)

教師在黑板上進(jìn)行板書分析物理現(xiàn)象，推導(dǎo)物理規(guī)律、物理公式的過程，其實(shí)也是與學(xué)生實(shí)現(xiàn)互動(dòng)、啟發(fā)學(xué)生思考、進(jìn)行記憶的過程。在分析推導(dǎo)過程中，教師漂亮的板書板畫、思維辨證的過程，對于學(xué)生養(yǎng)成良好的作圖及解題習(xí)慣都能起到非常好的示范作用，而這些都是任何多媒體課件所無法達(dá)到的效果。

3.Flash制作要遵循教學(xué)設(shè)計(jì)，符合物理教學(xué)規(guī)律

一些教師認(rèn)為課件制作使用的技術(shù)越多、越高深，呈現(xiàn)的場景越華麗，越能體現(xiàn)制作者的水平。于是一些Flash課件片面追求視覺與聽覺效果，界面過于花哨。Flash的制作和使用，應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生的具體情況進(jìn)行內(nèi)容上的編排和設(shè)計(jì)，遵循課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)，符合物理教學(xué)的規(guī)律，充分利用Flash的特點(diǎn)輔助教學(xué)，渲染課堂氣氛，提高課堂的效率，注重與學(xué)生的互動(dòng)，以達(dá)到良好的教學(xué)效果。

[1]2010年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱（課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)版）[M].

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