例談多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物理教學(xué)中的應(yīng)用

尚雪麗

摘 要：在中學(xué)物理問題中有很多的物理狀態(tài)和物理過程比較抽象，或者是用學(xué)生現(xiàn)有的知識無法解決，為了滿足學(xué)生的求知欲，教師可以應(yīng)用多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)模擬物理現(xiàn)象和規(guī)律，從而直觀地解決學(xué)生的疑惑；同時，也要認識到應(yīng)用中存在的一些問題。如何在物理教學(xué)過程中有效地運用多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)達到提高教學(xué)效果和教學(xué)效率的目的，值得我們長期深入研究。

關(guān)鍵詞：多媒體技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；物理教學(xué)；應(yīng)用

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）10（S）-0013-3

在中學(xué)物理問題中有很多的物理狀態(tài)和物理過程比較抽象，或者是用學(xué)生現(xiàn)有的知識無法解決，只能是由教師告知這個物理過程就是這樣的。這種灌輸式的教學(xué)極大地限制了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，這時學(xué)生只能是被動接受，這對其理解物理問題能力的提高，學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)都是負面的。隨著信息科技的高速發(fā)展，以多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的教育技術(shù)正在快速地得到普及與推廣。我們應(yīng)該將多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引到中學(xué)物理課堂中來，讓學(xué)生獲取動態(tài)圖象、信息，從而形成鮮明的或感性的認識，可以極大地提高物理教學(xué)的效率。當(dāng)然，實踐摸索過程也表明，應(yīng)用中也存在一些問題，但這些不應(yīng)該阻礙多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用的發(fā)展。如何在物理教學(xué)過程中有效地運用多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段達到提高教學(xué)效果和教學(xué)效率的目的，值得我們長期深入研究。

1 適合運用多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)突破的物理教學(xué)問題

1.1 可以模擬某些物理現(xiàn)象不明顯或難以操作的演示實驗

在物理教學(xué)過程中，應(yīng)用多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可模擬某些物理現(xiàn)象不明顯或難以操作的演示實驗。例如，“仿真物理實驗室”內(nèi)設(shè)置了基本的物理定理，建立了基本的物理模型，在物理平臺上建立實驗室，不再考慮任何的數(shù)學(xué)模型，提供了一個如同真實實驗室的虛擬實驗平臺。它可以模擬理想化的實驗，可以對重力場、磁場、電場、質(zhì)量、電荷量等各個物理場景和所涉物理量按照所需進行設(shè)置，并且可以輸出所需要的數(shù)據(jù)或者圖像。又例如，理論講解配合簡單的PPT課件對靜電機起電過程的動畫模擬，可以更好地幫助學(xué)生深刻、清楚地掌握起電機的起電原理和起電過程。

1.2 可以模擬一些現(xiàn)實中不能直接再現(xiàn)的物理現(xiàn)象

在物理教學(xué)過程中，應(yīng)用多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可模擬一些現(xiàn)實中不能直接再現(xiàn)的物理現(xiàn)象。例如，原子彈的爆炸過程（原子核裂變和聚變），因為有巨大的危害性，在現(xiàn)實生活中不能直接再現(xiàn)。應(yīng)用多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)模擬，并在模擬原子彈爆炸過程中，加入聲音、色彩和與之形成對比的環(huán)境現(xiàn)象，讓學(xué)生猶如身臨其境，感受到爆炸的巨大威力。還可以應(yīng)用多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)模擬一些現(xiàn)實存在但不易觀察的物理場景，如電場、磁場等，加深學(xué)生的空間想象力。

1.3 可以模擬由于設(shè)備限制而無法進行的近代物理實驗

在物理教學(xué)過程中，應(yīng)用多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可模擬由于設(shè)備限制而無法進行的近代物理實驗。使學(xué)生對理論的理解有一個感性認識，而不僅僅是對著書本示意圖想象。例如：α粒子散射實驗，中學(xué)不可能做，書本上也只有一個示意圖。利用計算機模擬這一實驗過程，可以幫助學(xué)生理解實驗過程和結(jié)論。又如，光的衍射是光的波動性的一種直觀表現(xiàn)。運用Matlab編程開發(fā)軟件，根據(jù)配色原理將白光衍射的情況分解為三基色衍射場的分布圖，并且給出程序代碼，使得結(jié)果形象直觀 。

1.4 可以幫助學(xué)生盡快理解實驗結(jié)論

在物理教學(xué)過程中，應(yīng)用多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演示實驗，可以幫助學(xué)生盡快理解實驗結(jié)論。例如：在研究平拋運動的實驗中，課本上依據(jù)做平拋運動的物體和做自由落體運動的物體總是同時落地這一實驗現(xiàn)象得出平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動這一結(jié)論。從現(xiàn)象到結(jié)論總顯得不夠生動。若用FLASH制作一個動畫，在實驗演示以后播放，可以很清楚、很實在地說明實驗結(jié)論。

1.5 可以把漸變的物理量展現(xiàn)出來，防止學(xué)生因缺乏想象力而形成思維障礙

在物理教學(xué)過程中，應(yīng)用多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以把漸變的物理量展現(xiàn)出來，防止學(xué)生因缺乏想象力而形成思維障礙。例如，幾何光學(xué)中的透鏡成像，演示物體沿主軸由遠及近向透鏡移動的過程中像的大小及運動距離變化，在學(xué)生有了實驗的感受性認識和理性分析后，給他們一個形象的、連續(xù)鮮明的知識提煉。

2 多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物理教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢

2.1 有利于提高學(xué)生課堂的參與意識，激發(fā)學(xué)生興趣

在物理教學(xué)過程中，應(yīng)用多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，教師擺脫了單純口授或局限于應(yīng)用傳統(tǒng)媒體的講授方式，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中粉筆加黑板的單一教學(xué)形式，能將抽象、生澀、陌生的知識直觀化、形象化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮現(xiàn)代教學(xué)媒體動態(tài)、直觀、信息量大的特點，使課堂內(nèi)容豐富起來，調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。因此在傳授知識的同時，也大大地激發(fā)了學(xué)生求知的主動性、積極性和對知識的探究欲望，同時也達到了在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、自主學(xué)習(xí)能力的目的。

2.2 可以優(yōu)化課堂教學(xué)和提高課堂教學(xué)效率

利用多媒體技術(shù)，不僅減少板書時間，而且可通過多媒體播放大量精彩、有趣的圖片和動態(tài)的演示過程，這樣讓學(xué)生易于進入教學(xué)場景、觸發(fā)學(xué)生靈感、促進師生交流，在擴展學(xué)生知識面的同時，也增大了物理課堂教學(xué)的容量，優(yōu)化教學(xué)過程，解決物理教材知識點多而課時少的矛盾，達到提高教學(xué)效率的目的。例如，測量電阻實驗是高中電學(xué)實驗考核的基礎(chǔ)內(nèi)容，以此為切入點衍生的實驗題名目繁多。如何選擇測量電路、供電電路和滑動變阻器，為什么要這樣選擇，學(xué)生對此往往感到無從下手，借助幾何畫板研究電阻的測量方法和滑動變阻器的選擇方法，可以方便教師教學(xué)，幫助學(xué)生理解，在較短的時間內(nèi)成功教學(xué)。

2.3 能有效解決物理教學(xué)公式化、理論化、抽象化、定理化的特性，突破重點難點

物理教學(xué)是自然科學(xué)的重要組成部分，物理學(xué)的研究成果和研究方法，在自然科學(xué)的各個領(lǐng)域都起著重要的作用。物理學(xué)科對理性要求較高，有著高度公式化、抽象化、定理化的特征。這些都給物理教學(xué)帶來了困難，而中學(xué)物理課本中的很多公式定理是通過實驗、假設(shè)而推導(dǎo)總結(jié)出來的，因此對于理論化的東西很難生動形象地教授給學(xué)生，這種缺乏感性的教學(xué)將影響學(xué)生對物理知識的掌握。

例如：高中物理人教版第一冊的“機械能守恒定律”一節(jié)中，機械能守恒定律是本節(jié)的重難點。結(jié)合物理教材，再通過一定的動態(tài)實驗演示，就能輕松展示機械能守恒定律的意義。我們可以通過物理動態(tài)實驗演示小球自由落體運動過程中動能與重力勢能及總機械能的動態(tài)變化演示出小球在整個運動過程中動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，但總機械能始終保持不變。

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圖 1 機械能動態(tài)變化演示

2.4 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促進了教學(xué)互動，拓展了交流的空間

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向?qū)拵?、高速、多媒體方向的發(fā)展，校園網(wǎng)絡(luò)在很多學(xué)校已經(jīng)廣泛建立，在校園網(wǎng)中建立學(xué)習(xí)資源庫，對于教學(xué)是一個行之有效的途徑。利用方便快捷的互聯(lián)網(wǎng)，老師和學(xué)生可以在Internet中篩選、整理出教學(xué)中需要的素材，直接將他們收集到素材資源庫，也可以把自己整理的作品或課本相關(guān)的光盤中有用的東西收集到素材庫，從而建立校園網(wǎng)素材庫。通過學(xué)生上機進行月考、章節(jié)檢測等定期檢測方式，培養(yǎng)學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)習(xí)慣，有利于捕捉教學(xué)反饋信息。另外建立相關(guān)的教學(xué)交流區(qū)，提供教學(xué)交流與互動的平臺，加強師生雙邊交流活動，便于解決課后學(xué)生提出的問題。

3 多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在物理教學(xué)中存在的問題

應(yīng)用多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是課堂教學(xué)改革的方向之一。但在物理教學(xué)實踐中，必須注意解決好以下幾個問題。

（1） 教師在物理教學(xué)中的主導(dǎo)地位不能被削弱

大量運用多媒體進行教學(xué)以發(fā)揮學(xué)生的主體作用，但同樣需要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。其實，多媒體教學(xué)作為一種現(xiàn)代化的教學(xué)手段，是用來提高課堂教學(xué)的效率、解決一些傳統(tǒng)教學(xué)不易解決的問題的，并無法取代教師。另外，由于課件事先做好，靈活性可能較差，有時會限制教師的臨場發(fā)揮，這時就要求教師發(fā)揮自身的作用來解決這個矛盾，實現(xiàn)課堂教學(xué)效益的最大化。

（2） 投影屏幕不能完全替代教師板書

現(xiàn)實中不少老師利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)時已經(jīng)脫離了粉筆和黑板，但作為傳統(tǒng)象征的黑板仍有一些地方是現(xiàn)代教學(xué)媒體無法替代的，有時教師在使用多媒體教學(xué)時會突然產(chǎn)生靈感，這些靈感往往是教學(xué)藝術(shù)的動人之處，卻往往無法加到板書中去而生出許多遺憾。

（3） 物理實驗教學(xué)不能用多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)完全代替

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，通過實驗建立對課堂講授內(nèi)容的感性認識，可以增強學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和記憶，開發(fā)學(xué)生智力，增強教學(xué)效果。在物理實驗教學(xué)中，尤其在物理演示實驗教學(xué)中，充分運用電教多媒體這種比較先進的教學(xué)手段，可以彌補實驗器材本身的不足及實驗條件的限制，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生的求知欲望。但是，教師也不能用多媒體完全取代傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)，因為傳統(tǒng)實驗教學(xué)畢竟是學(xué)生掌握物理知識的重要途徑。許多實驗只有學(xué)生親身去做，才能將物理知識理解得更加透徹，應(yīng)用得更自如。多媒體只能是起到優(yōu)化物理實驗教學(xué)的目的，而不是代替。在物理實驗教學(xué)中，學(xué)生實際動手操作是根本和基礎(chǔ)，多媒體演示實驗是輔助手段，切不可本末倒置。

4 結(jié)束語

綜上所述， 在物理教學(xué)中應(yīng)用多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已被實踐證明是一種行之有效的教學(xué)手段。利用多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，一方面能讓學(xué)生獲取動態(tài)圖象、信息，從而形成鮮明的感性認識，為進一步形成物理概念，理解物理規(guī)律，上升為理性認識奠定基礎(chǔ)，可以極大地提高物理教學(xué)的效率；另一方面，應(yīng)用中也存在一些問題，但這些不應(yīng)該阻礙多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用的發(fā)展。如何有效地運用多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段達到提高教學(xué)效果和教學(xué)效率的目的，值得我們長期深入研究。

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（欄目編輯 趙保鋼）