多媒體運(yùn)用于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

摘 要： 《中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)》加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容，提高了對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。多媒體技術(shù)運(yùn)用于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和方法的改進(jìn)提供了平臺(tái)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)入新的境界。文章對(duì)當(dāng)前多媒體技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，指出了存在問題，提出了相應(yīng)對(duì)策。

關(guān)鍵詞： 多媒體 中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 新課程標(biāo)準(zhǔn)

一、新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。在中學(xué)物理課程各個(gè)模塊中都安排了一些典型物理探究實(shí)驗(yàn)。中學(xué)生應(yīng)該在物理探究實(shí)驗(yàn)中達(dá)到的要求如表1。

表1 新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的要求

新課程的實(shí)驗(yàn)課是要學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得知識(shí)，訓(xùn)練技能，并經(jīng)歷一個(gè)科學(xué)探究的過程。傳統(tǒng)的粉筆+黑板+小車（小木塊）已經(jīng)不能達(dá)到優(yōu)秀物理實(shí)驗(yàn)課的標(biāo)準(zhǔn)了。為了適應(yīng)新課程理念，教師們不斷探索，尋求更為合理的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂。在不斷探索中，多媒體技術(shù)被搬進(jìn)了中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課堂。

豐富的多媒體課件對(duì)演示實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)、完善或模擬能夠充分發(fā)揮教師在課堂教學(xué)中的主導(dǎo)作用，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，活躍課堂氣氛。在歡快的學(xué)習(xí)中，既達(dá)到通過實(shí)驗(yàn)突破重難點(diǎn)的目的，又優(yōu)化了課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。

二、本地區(qū)多媒體運(yùn)用于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情況

現(xiàn)階段，我國(guó)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)正逐步擺脫“教師講實(shí)驗(yàn)、學(xué)生背實(shí)驗(yàn)、做題練實(shí)驗(yàn)、考試考實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式。為適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展的需求，新課標(biāo)要求重視改革中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。多媒體技術(shù)以其強(qiáng)大的交互功能被許多物理教師應(yīng)用于輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

2011年下學(xué)期，筆者對(duì)樂山一中的450名學(xué)生進(jìn)行問卷抽樣調(diào)查表。

表2 教師使用多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況調(diào)查

從表2中可以看到，80%以上的教師都采用多媒體輔助中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，且多數(shù)學(xué)生對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)多媒體輔助教學(xué)給予了肯定。他們認(rèn)為中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)使用多媒體輔助教學(xué)，不僅可以增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，讓他們主動(dòng)探索、積極動(dòng)手，提高學(xué)習(xí)效率，還能提高他們上課的注意力，讓他們更注重實(shí)驗(yàn)的探索性。但是也有部分學(xué)生認(rèn)為多媒體輔助中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)他們沒有幫助，甚至起了反作用。

表3 多媒體在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足之處

從表3中可以看到，教師在使用多媒體輔助中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中還存在一些問題，主要表現(xiàn)為課件不夠生動(dòng)、忽視學(xué)生的主體地位。因此，在今后的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)多媒體教學(xué)中，應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生積極思維及自學(xué)能力，讓交互式的學(xué)習(xí)方式真正走進(jìn)課堂。

三、多媒體在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要作用

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的重點(diǎn)，直接影響到教學(xué)質(zhì)量?；乜匆酝奈锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)，由于實(shí)驗(yàn)器材粗糙，演示實(shí)驗(yàn)鮮少讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，甚至教師演示過程也無(wú)法清楚地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。有些無(wú)法實(shí)現(xiàn)的物理實(shí)驗(yàn)，就直接灌輸，要求死記，學(xué)生沒有獲得相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和過程，因而對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論的理解非常困難。對(duì)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的歸納加深了難度。

利用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生更生動(dòng)地體會(huì)實(shí)驗(yàn)過程；通過網(wǎng)絡(luò)資源，形象介紹新型技術(shù)，更加直觀可靠。多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)使教師教得輕松，學(xué)生學(xué)得愉快，既達(dá)到通過實(shí)驗(yàn)突破重難點(diǎn)的目的，又優(yōu)化了課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

以小孔成像這個(gè)內(nèi)容為例，如果僅僅用文字?jǐn)⑹鰧W(xué)生是很難理解的，真實(shí)的小孔成像實(shí)驗(yàn)無(wú)法成功，此時(shí)我們采用多媒體動(dòng)畫模擬小孔成像的過程，便能讓學(xué)生一目了然。這樣既吸引了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又調(diào)動(dòng)了學(xué)生探究物理規(guī)律的積極性。

在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，有些實(shí)驗(yàn)儀器存在可見度、實(shí)驗(yàn)演示效果差的情況。比如在學(xué)習(xí)螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺、萬(wàn)用表、伏特表、安培表等實(shí)驗(yàn)儀器的制作原理、使用方法和讀數(shù)時(shí)，正是這些儀器具有刻度比較小的特點(diǎn)，導(dǎo)致教師在講解示范時(shí)很吃力，學(xué)生接受起來(lái)也困難。面對(duì)這一情況，我們可以利用多媒體來(lái)進(jìn)行教學(xué)。教師可以將螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺、萬(wàn)用表、伏特表、安培表等投影到屏幕上，讓每一位至少是大部分的學(xué)生能夠很清晰地觀察到，有利于學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到儀器的各個(gè)部位及操作方法，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的效果。

在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，我們往往還要利用多媒體重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程，以強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)，規(guī)范同學(xué)們的操作，有助于我們找出實(shí)驗(yàn)規(guī)律。如探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，教師先引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，在真實(shí)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上模擬，將做平拋運(yùn)動(dòng)的小球和水平勻速直線運(yùn)動(dòng)的小球及自由落體運(yùn)動(dòng)的小球不同時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)模擬，同學(xué)們通過觀察、思考，更直觀地歸納結(jié)論。

四、多媒體運(yùn)用于平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例

教材上本實(shí)驗(yàn)是探究性實(shí)驗(yàn)，要通過實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。課本對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求已經(jīng)相當(dāng)清楚。但為了充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的探究性，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的主體，教師的主導(dǎo)作用。我們可以采用多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

用多媒體輔助平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如下：

前面的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道平拋運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，我們想到可以將它分解為兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)來(lái)解決。

（多媒體展示）

問題1：將小球由靜止釋放（V0=0），小球做什么運(yùn)動(dòng)？（自由落體運(yùn)動(dòng)）

問題2：如果水平拋出不受重力，小球做什么運(yùn)動(dòng)？（水平方向上勻速直線運(yùn)動(dòng)）

問題3：水平拋出的小球在重力作用下，做什么運(yùn)動(dòng)？（平拋運(yùn)動(dòng)）

引導(dǎo)猜想：平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)。

（真實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，多媒體輔助提問，再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)情景。）

問題1：鐵錘敲擊擋板，兩小球做什么運(yùn)動(dòng)？（A球做平拋運(yùn)動(dòng)同時(shí)B球做自由落體運(yùn)動(dòng)）

問題2：兩球落地時(shí)，聽到幾次響聲？（一次）說明什么？（兩球同時(shí)落地）

問題3：同時(shí)改變兩小球的高度，兩球還會(huì)同時(shí)落地嗎？（會(huì)）

總結(jié)：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)相同。

用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，直觀反映兩球不同時(shí)刻的位置，讓學(xué)生更清楚地理解實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

問題1：打開開關(guān)，兩球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)？（M球做平拋運(yùn)動(dòng)同時(shí)N球做水平方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)）

問題2：M球落到水平面時(shí)，發(fā)生什么情況？（兩球撞到一起）

問題3：同時(shí)改變兩球的高度，兩球還會(huì)碰到一起嗎？（會(huì)）

總結(jié)：平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的運(yùn)動(dòng)與勻速直線運(yùn)動(dòng)相同。

用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，直觀反映兩球不同時(shí)刻的位置，讓學(xué)生更清楚地理解實(shí)驗(yàn)結(jié)論。引導(dǎo)學(xué)生觀察課本P8圖1-3-4。

結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)可分解為豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)。

引導(dǎo)學(xué)生完成多媒體呈現(xiàn)的表格。

表4 平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

課堂上學(xué)生思維敏捷活躍、積極參與到課堂教學(xué)中來(lái)，充分體現(xiàn)了“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的教改思路，把信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)地整合到一起。本節(jié)課教學(xué)溶入了新課程教學(xué)的新理念，把“知識(shí)與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價(jià)值觀”的三維課程目標(biāo)應(yīng)用于教學(xué)當(dāng)中，并“注重提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”，培養(yǎng)學(xué)生由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出物理結(jié)論的能力，在探究過程中掌握物理模型的方法，培養(yǎng)學(xué)生處理問題注意抓主要矛盾的能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用物理學(xué)常用的eabe711ed61d4b4470ccb16711cdd1ef近似法解決實(shí)際問題。

五、多媒體運(yùn)用于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)出現(xiàn)的問題及應(yīng)對(duì)措施

1.人為物用。有的教師過分夸大多媒體的作用。認(rèn)為有了多媒體課件，教師就可以將所有的教學(xué)環(huán)節(jié)全部用多媒體計(jì)算機(jī)展現(xiàn)出來(lái)，教師的作用完全被多媒體計(jì)算機(jī)取代。在教學(xué)活動(dòng)中，多媒體課件反客為主，成為課堂的領(lǐng)導(dǎo)者，教師在課堂上成為多媒體的解說員和放映員，忽視師生間的合作交流。教師閱讀課件內(nèi)容，學(xué)生被動(dòng)接受，扮演看客或聽眾的角色。這種填鴨式的多媒體物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)學(xué)生提出的問題置之不理，讓學(xué)生被課件“牽著走”，毫無(wú)學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自主性可言。最終使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)由“人灌”變成“機(jī)灌”的灌輸式教學(xué)模式。

應(yīng)對(duì)措施：多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以理解為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上增加了多媒體這一特殊工具。它不可能拋棄所有的傳統(tǒng)教學(xué)手段而單獨(dú)使用。因此在利用多媒體輔助中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，要把握好多媒體課件在教學(xué)過程中出現(xiàn)的時(shí)機(jī)；正確處理多媒體和粉筆、黑板、實(shí)驗(yàn)器材、語(yǔ)言表達(dá)之間的關(guān)系；正確處理好多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間分配；要注意必要的停頓；要在自己思想結(jié)構(gòu)中的實(shí)驗(yàn)展示，讓多媒體課件體現(xiàn)自己的教學(xué)主張。

2.越俎代庖。多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)潔、逼真、形象、直觀、易于操作。適宜于詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)。所以許多教師利用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)完全替代真實(shí)物理實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生的思維優(yōu)化及動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)是極為不利的。

應(yīng)對(duì)措施：物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。演示實(shí)驗(yàn)的直觀性、真實(shí)性是多媒體模擬實(shí)驗(yàn)無(wú)法完美體現(xiàn)的，它是檢驗(yàn)物理原理的標(biāo)準(zhǔn)，是得出物理規(guī)律的重要途徑，它是不可替代的教學(xué)環(huán)節(jié)。多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，形象、生動(dòng)卻缺乏真實(shí)感，所以在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不能利用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)完全替代物理演示實(shí)驗(yàn)。學(xué)生只有在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中才能體會(huì)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究過程。

3.抄襲課件。一些教師為了偷懶下載網(wǎng)上課件，這本來(lái)無(wú)可厚非。但是下載的課件畢竟不是自己的思想，有的還不是自己學(xué)校所用的教材版本。在選擇多媒體時(shí)，教師只是沿用，而不加修改，失去了自己的思想，就不是自己的東西，上課時(shí)不能及時(shí)應(yīng)對(duì)。所以上課時(shí)會(huì)出現(xiàn)無(wú)話可說的現(xiàn)象。

應(yīng)對(duì)措施：下載網(wǎng)上課件，可以節(jié)省不少時(shí)間。但是在選擇多媒體課件時(shí)，要注意教材的版本，要適宜自己的地方特色。對(duì)于下載的課件還要加以修改，加入自己的思想，并將課件思想內(nèi)化，使之成為自己的東西。上課時(shí)才能及時(shí)應(yīng)對(duì)，使課堂順利進(jìn)行，充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)地位。

綜上可知，多媒體在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用，引起了教學(xué)手段的不斷更新。然而，它只能是教學(xué)的輔助手段，不可能完全取代教師的課堂教學(xué)，傳統(tǒng)課堂中好的東西必然要保留。我們應(yīng)該將傳統(tǒng)教學(xué)手段和多媒體教學(xué)手段適當(dāng)結(jié)合，使中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭鋼，張曉東.課程理念的更新[A].北京：首都師范大學(xué)出版社，2009.

[2]方其桂.多媒體CAI課件制作教程[N].北京：人民郵電出版社，2003.

[3]吳效鋒.新課程怎樣教：教學(xué)藝術(shù)與實(shí)踐[J].沈陽(yáng)：沈陽(yáng)出版社，2008.

[4]鐘啟泉，崔永漷.新課程的理念與創(chuàng)新—師范生讀本[M].高等教育出版社，2003.280.

[5]葉金霞主編.中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)與實(shí)踐研究[M].高等教育出版社，2004.125.