談多媒體信息技術(shù)與高中物理實驗教學(xué)的整合

梁建虎

摘要：高中實驗的教學(xué)既是高中物理課程的重點，也是難點。在傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)中僅僅是將實驗原理現(xiàn)象和公式推導(dǎo)的過程靠教師在課堂上的小實驗來講解，這樣一些動態(tài)、直觀的感性認(rèn)識、清晰的物理圖像學(xué)生僅靠傳統(tǒng)的教學(xué)很難獲得。隨著信息科技的發(fā)展，多媒體技術(shù)越來越多地運(yùn)用于高中物理實驗教學(xué)中。這種教學(xué)手段對于調(diào)動學(xué)生的積極性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣都有著積極的作用。本文根據(jù)實際的經(jīng)驗，探討高中物理實驗教學(xué)中多媒體技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué) 多媒體 信息技術(shù)

一、利用多媒體為學(xué)生模擬在課堂上不可能進(jìn)行的實驗

高中階段物理教學(xué)的教學(xué)的內(nèi)容從基本粒子到宇宙天體，有些宏觀的或是微觀的實驗內(nèi)容已經(jīng)不可能在課堂上通過傳統(tǒng)教學(xué)的操作呈現(xiàn)給學(xué)生。而如果沒有將這些實驗現(xiàn)象呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生就很難建立起相應(yīng)的物理表象，知識點也會因此變得枯燥乏味。而多媒體的運(yùn)用就可以很好地解決這個難題，例如，可以利用FLASH軟件和3DSMAX軟件將人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的物理圖景、盧瑟福a粒子散射實驗的示意模擬、核裂變的模擬以動畫的形式呈現(xiàn)給學(xué)生看，學(xué)生可以通國這樣的多媒體教學(xué)獲得更為形象的感性認(rèn)識，有助于學(xué)生建構(gòu)意義的關(guān)聯(lián)，激發(fā)學(xué)生的興趣及好奇心。

二、利用多媒體可以讓學(xué)生反復(fù)觀察實驗現(xiàn)象

一些物理實驗由于其持續(xù)的時間較短，如果想讓學(xué)生觀察清楚實驗過程教師只能一次次地重復(fù)實驗的操作，這樣既費(fèi)時又費(fèi)力，而多媒體的運(yùn)用可以通過模擬實驗，在關(guān)鍵的時候再以慢鏡頭的形式讓實驗過程緩慢地呈現(xiàn)于學(xué)生，這樣也就可以讓學(xué)生反復(fù)觀察、分析。

例如在探究“自由落體”運(yùn)動規(guī)律時，自由落體運(yùn)動是稍縱即逝的，學(xué)生是難以從瞬變的動態(tài)中得到其變速的具體特征。但可通過FLASH軟件對自由落體運(yùn)動進(jìn)行模擬，即時地將演示實驗中小球的下落過程進(jìn)行延緩處理，讓學(xué)生初步觀察到“自由落體運(yùn)動”變速的具體特征，然后進(jìn)一步通過計算機(jī)設(shè)定相等時間間隔并獲取相應(yīng)的小球位置，讓學(xué)生讀出背景標(biāo)尺上相應(yīng)的刻度，從而進(jìn)一步地進(jìn)行計算、推論小球的運(yùn)動規(guī)律。這樣讓學(xué)生感受到現(xiàn)象的真實性，又讓學(xué)生自己從實驗數(shù)據(jù)中推論物理規(guī)律，達(dá)到事半功倍的成效。

再如，新教材中“機(jī)械波的形成及傳播過程”知識點的教學(xué)，由于機(jī)械波的形成及傳播過程是瞬息即變的，學(xué)生初次學(xué)習(xí)是難以從瞬變的動態(tài)中理解波的成因及規(guī)律的，但用多媒體技術(shù)中的FLASH軟件編制的多媒體軟件，模擬“機(jī)械波的形成及傳播過程”的情境，一方面不僅是教師，學(xué)生也能方便的分步、反復(fù)地再現(xiàn)各不同時刻各質(zhì)點的位置，從而領(lǐng)會介質(zhì)中各質(zhì)點是被逐步帶動的，且離波源近的質(zhì)點先振動，離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點后振動，故能形成凹凸（或疏密）相間的機(jī)械波。另一方面還能播放動畫，再現(xiàn)機(jī)械波的傳播情境，使學(xué)生能多次仔細(xì)觀察與探究，得出機(jī)械波傳播過程中的一些規(guī)律，如：介質(zhì)中的質(zhì)點只能在其平衡位置附近振動，并不隨波遷移；波的傳播方向上，介質(zhì)中各質(zhì)點剛開始振動時的振動方向都是相同的……等規(guī)律。最后教師還可在“波動”的任一瞬間“定格”再現(xiàn)某同一時刻，波傳播方向上介質(zhì)中各質(zhì)點的位置，并分析不同時刻波的圖像，從而突破學(xué)習(xí)難點。

三、利用多媒體為學(xué)生模擬物理實驗的微觀本質(zhì)

雖說學(xué)生已經(jīng)進(jìn)入高中階段，但是對于剛接觸的事物的抽象思維能力還是比較弱的，特別是對于物理實驗的微觀本質(zhì)就更是如此。在實際的物理實驗教學(xué)中，教師可以通過多媒體將一些抽象的物理實驗的微觀本質(zhì)形象化，這樣可以激發(fā)學(xué)生的想象，讓他們更好地認(rèn)識事物的本質(zhì)。例如，利用安培分子電流假說解釋磁化現(xiàn)象和去磁現(xiàn)象時，借助多媒體模擬實驗就可以清楚地說明問題的本質(zhì)。又如“楞次定律”教學(xué)的實驗，如配以多媒體模擬，直接模擬外磁場、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場、感應(yīng)電流，從而能更形象、更方便地研究它們的關(guān)系，從而幫助學(xué)生歸納出楞次定律。

四、通過多媒體模擬實驗錯誤操作的后果

一些實驗帶有一定的危險性，雖然教師在進(jìn)行實驗之前往往再三叮囑學(xué)生正確的操作，但是學(xué)生由于好奇，認(rèn)識不到操作不當(dāng)引起的后果的嚴(yán)重性，所以實驗教學(xué)事故仍然是不可避免地發(fā)生。根據(jù)這種情況，教師可以利用多媒體模擬實驗錯誤操作的后果，讓學(xué)生認(rèn)識到嚴(yán)重性。比如，電學(xué)實驗教學(xué)中，教師要反復(fù)強(qiáng)調(diào)電流表的接線柱不能接錯、電壓表不能超過量程，電池組不能短路等不允許學(xué)生進(jìn)行的操作，效果并不十分理想。為了讓學(xué)生知道錯誤操作的危害性，采用電學(xué)實驗虛擬實驗室的虛擬實驗?zāi)M錯誤操作的后果：電表燒毀，電池很快發(fā)熱而毀壞，實驗不能正常進(jìn)行，甚至可能引起火災(zāi)或引發(fā)觸電而造成財產(chǎn)和人身傷亡事件。通過多媒體模擬實驗?zāi)M錯誤操作的后果，使學(xué)生領(lǐng)會到正確進(jìn)行實驗操作的重要性。

五、結(jié)束語

綜上所述，多媒體的教學(xué)手段相比較與傳統(tǒng)的教學(xué)手段在高中實驗教學(xué)中有很大的優(yōu)勢，但是由于多媒體教學(xué)要想有好的教學(xué)效果，就要求教師具備扎實的設(shè)備技術(shù)，所以教師要注意提高自己的專業(yè)知識的同時，也要提升自己的設(shè)備技術(shù)。另外，在實際的運(yùn)用中教師還要注意不能將多媒體教學(xué)作為噱頭，一味增加這種教學(xué)的時間，造成自己教學(xué)主題的地位下降，這也是得不償失的。