多媒體在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用

　　摘 要： 多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于學(xué)生對物理現(xiàn)象、物理過程、物理狀態(tài)的觀察和分析，可以將瞬時(shí)性的實(shí)驗(yàn)過程動(dòng)態(tài)再現(xiàn)、定格講解、分段演示，可為研究性學(xué)習(xí)提供有效途徑，可以再現(xiàn)課堂無法演示的實(shí)驗(yàn)，加大課信息量，提高課堂教學(xué)效率。
　　關(guān)鍵詞： 多媒體 物理教學(xué) 實(shí)驗(yàn) 運(yùn)用
　　
　　物理實(shí)驗(yàn)，作為一種理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐活動(dòng)，它以生動(dòng)的形象作用于學(xué)生，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，形成良好的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，并通過非智力因素促進(jìn)智力的發(fā)展。教師應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)建立對課堂講授內(nèi)容的感性認(rèn)識，增強(qiáng)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和記憶，提高教學(xué)效果。若能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中巧妙地運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)，就能錦上添花，收到事半功倍的效果。
　　一、多媒體仿真實(shí)驗(yàn)輔助演示實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生對物理現(xiàn)象、物理過程、物理狀態(tài)的觀察和分析。
　　學(xué)生通過物理演示實(shí)驗(yàn)看到了物理現(xiàn)象、物理事實(shí)的真實(shí)性，但由于實(shí)驗(yàn)過程的時(shí)間短，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象稍縱即逝，學(xué)生來不及細(xì)致觀察，不能馬上發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)，沒有獨(dú)立思考的過程。而物理多媒體仿真實(shí)驗(yàn)可多次重復(fù)模擬實(shí)驗(yàn)過程，再現(xiàn)物理現(xiàn)象。而且能變靜為“動(dòng)”、變快為“慢”、變微觀為“宏觀”、變“連續(xù)”為“定格”，使許多看不見摸不著的變成有“形”、有“聲”、有“色”，變“說不清”為“一目了然”。這一切都有利于學(xué)生對物理現(xiàn)象、物理過程、物理狀態(tài)的觀察和分析。學(xué)生通過自己的認(rèn)知沖突，建立正確的物理世界，有利于扭轉(zhuǎn)教師主宰課堂的局面，充分顯示學(xué)生的主體作用，有利于學(xué)生創(chuàng)造思維的激發(fā)。能夠增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的可見度，便于觀察，建立感性認(rèn)識。
　　物理是一門以觀察和試驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，許多物理知識是通過觀察和實(shí)驗(yàn)認(rèn)真總結(jié)和思索得來的，為了講清楚某一概念及規(guī)律，教師往往利用演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生先觀察再思考。因此實(shí)驗(yàn)的可見度顯得尤為重要。
　　例如，我在講蒸發(fā)吸熱有致冷作用時(shí)，拿出兩個(gè)相同規(guī)格的溫度計(jì)，其中一個(gè)蘸一點(diǎn)酒精，讓學(xué)生對比觀察液柱的變化情況，由于溫度計(jì)較小，只有前排幾個(gè)同學(xué)看清現(xiàn)象，說給后排的同學(xué)聽，大部分學(xué)生似信非信。鑒于這種情況，我將其改進(jìn)，把蘸有酒精的溫度計(jì)和另一支規(guī)格相同的db4e872c3f28ee8d496483c2c71d53d6溫度計(jì)并排放在投影儀上，讓大家通過屏幕一起觀察液柱的變化情況。這樣，既不失實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，又增加了實(shí)驗(yàn)的可見度和可信度。
　　再如，在學(xué)習(xí)電流表和電壓表讀數(shù)時(shí)，也存在上述問題。于是我將電表放在實(shí)物投影上，將表盤通過屏幕放大，最小分度及量程都清晰可見。學(xué)生不僅準(zhǔn)確迅速地讀出了數(shù)據(jù)，參與的熱情也大幅度提高。
　　二、可以將瞬時(shí)性的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)再現(xiàn)，可以隨時(shí)定格講解，分段演示，增強(qiáng)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和記憶。
　　許多物理實(shí)驗(yàn)完成是瞬時(shí)的，現(xiàn)象是單一的，而單一瞬時(shí)的現(xiàn)象中往往蘊(yùn)含著豐富的信息和深刻的物理規(guī)律。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，學(xué)生對這一切的把握依賴于直觀的實(shí)驗(yàn)觀察和教師在黑板上的講解。如在演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用計(jì)算機(jī)多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，將轉(zhuǎn)瞬即逝的現(xiàn)象再現(xiàn)，并進(jìn)行定格講解。這樣就可以增強(qiáng)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和記憶，使學(xué)生輕松地掌握實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵和物理規(guī)律。例如：在做水的沸騰實(shí)驗(yàn)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對水的表面和內(nèi)部同時(shí)氣化理解不透徹。于是，我就將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程錄制下來，制成光盤，再重新分段演示，定格講解，整個(gè)過程放“慢鏡頭”讓學(xué)生仔細(xì)觀察氣泡上升變化的過程，再去總結(jié)氣化的概念，問題便不攻自破。
　　三、為研究性學(xué)習(xí)提供有效途徑。
　　多媒體可以讓每個(gè)學(xué)生自己動(dòng)手操作，親自觀察模擬實(shí)驗(yàn)中的種種現(xiàn)象，使學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生興趣，激發(fā)學(xué)生研究問題的欲望，變被動(dòng)接受知識為主動(dòng)接受知識。在主動(dòng)參與思考的過程中，逐步提高創(chuàng)造性解決物理問題的能力?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，研究、發(fā)現(xiàn)問題，提高創(chuàng)新能力。自主實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。
　　現(xiàn)在的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，從器材到實(shí)驗(yàn)步驟及表格設(shè)計(jì)，教材都按一定的模式制定得很詳細(xì)。這對教師來說很省事，但是不利于學(xué)生創(chuàng)造思維的培養(yǎng)。所以對于學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，在幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，允許學(xué)生自選器材，自定實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)行試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生需要對各種因素進(jìn)行取舍，對所得信息進(jìn)行選擇，這就要求學(xué)生在既定目標(biāo)的過程中，有全局觀念和善于妥協(xié)。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)體會(huì)到獻(xiàn)身科學(xué)的艱辛與崇高，既磨礪了他們的勇氣、毅力，又有效培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神和獨(dú)立的思考品質(zhì)。
　　但是在進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐的過程中，會(huì)遇到很多困難，主要表現(xiàn)為：實(shí)驗(yàn)室的傳統(tǒng)管理模式不適應(yīng)這要求?，F(xiàn)在一般學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室人員只承擔(dān)了儀器擺放與整理的工作，每次實(shí)驗(yàn)前在桌上放上一樣的儀器，實(shí)驗(yàn)完畢再收起來，這對管理人員來說當(dāng)然省事。但是，學(xué)生要進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)就要求實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備多種儀器以供不同選擇。就時(shí)間來講，除了學(xué)校安排的實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生只要有時(shí)間，就可以去實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。而且由于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ邢?，需要老師隨時(shí)指點(diǎn)。另外，一些如電子實(shí)驗(yàn)，為防止發(fā)生意外，也必須有人看護(hù)。這樣就會(huì)改變實(shí)驗(yàn)室老師的工作性質(zhì)、增加工作量，同時(shí)會(huì)增加實(shí)驗(yàn)儀器的損耗。所以必須對現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室管理制度進(jìn)行改革，以便有效開展學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)。
　　利用多媒體技術(shù)設(shè)計(jì)適合于學(xué)生進(jìn)行自創(chuàng)實(shí)驗(yàn)的課件。比如進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生先在電腦上用課件完成器材選擇、自定實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果，并通過多種方法的比較，選擇最佳方案，然后真刀實(shí)槍地做實(shí)驗(yàn)。這樣一些問題如電學(xué)連接錯(cuò)誤就可在電腦上做仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)得到糾正，既保護(hù)了儀器儀表，減少受損率，又保護(hù)了學(xué)生的人身安全，還在一定程度上減輕了實(shí)驗(yàn)室的工作負(fù)擔(dān)。
　　多媒體的介入，可以更好地開展學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，再加上多媒體本身對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的作用，多媒體輔助學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)將是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的最佳手段。
　　例如，在研究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，以往只能是由老師演示，學(xué)生觀察像的大小與物距的關(guān)系。很多學(xué)生只看清像的變化，而看不清物距的變化范圍?；谶@種情況，我進(jìn)行了嘗試性改革，將學(xué)生帶到計(jì)算機(jī)房，在實(shí)物觀察的基礎(chǔ)上，講清楚實(shí)驗(yàn)的步驟，讓學(xué)生利用動(dòng)畫模擬課件，自己調(diào)節(jié)物體的位置，觀察像的大小變化情況。學(xué)生很快便能總結(jié)出凸透鏡成像規(guī)律，而且熱情高，參與性強(qiáng)。同時(shí)，也體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用。
　　四、再現(xiàn)課堂無法演示的實(shí)驗(yàn)，加大課信息量，提高課堂效率。
　　首先，學(xué)生的抽象思維能力是物理學(xué)科培養(yǎng)學(xué)生的重要能力之一，而思考物理規(guī)律的抽象過程往往是任何演示實(shí)驗(yàn)都無法展示的。例如：金屬導(dǎo)體中自由電子是怎樣定向移動(dòng)形成電流的？原子核外的電子是如何繞核高速旋轉(zhuǎn)的？船閘是怎樣利用連通器原理使船平穩(wěn)前進(jìn)的？噴氣式飛機(jī)是如何利用力的相互性飛行的？等等。這些現(xiàn)象都無法在課堂上演示或再現(xiàn)。但是通過錄像和模擬課件，就可以使課堂豐富多彩，化抽象為具體，突破微觀、宏觀對教學(xué)實(shí)驗(yàn)條件的限制，再現(xiàn)生活現(xiàn)象和微觀圖像，使學(xué)生記憶深刻。
　　其次，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的操作錯(cuò)誤在所難免。如果一一糾正，既浪費(fèi)時(shí)間，又不能面向全體。如果把學(xué)生操作錯(cuò)誤的地方拍攝下來，制成課件，讓學(xué)生共同找錯(cuò)，則既可以提高學(xué)生興趣，又能訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，以及解決實(shí)際問題的能力。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中很多數(shù)據(jù)的處理繁雜，占用學(xué)生很多時(shí)間，也無意義。如果將其編寫程序，輸入數(shù)據(jù)直接得到結(jié)果，可以節(jié)省很多寶貴時(shí)間，加大課容量，提高課堂的學(xué)習(xí)效率。
　　總之，多媒體教學(xué)以它聲畫并茂、動(dòng)態(tài)感強(qiáng)的特點(diǎn)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的各種感官，化抽象為具體，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，集中解決了教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，使課堂教學(xué)收到事半功倍的效果，是提高學(xué)習(xí)效率的有效途徑。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　?。郏保堇缀椋鮽c.新課程理念下的創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)（初中物理）.長春：東北師范大學(xué)出版社，2002.7.