巧用多媒體技術(shù)提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)效

施智華

[摘要]日常教學(xué)中，由于一些多媒體技術(shù)含量高，要花一定的時間精力才能熟練地掌握運(yùn)用。有的教師為了方便，上課往往局限于PPT的使用，而忽略了多媒體對物理教學(xué)的其他輔助功能，其實(shí)多媒體在教學(xué)過程中的作用，值得進(jìn)一步探討挖掘。文章結(jié)合教學(xué)實(shí)例，探索多媒體技術(shù)在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)課中的運(yùn)用。

[關(guān)鍵詞]多媒體技術(shù)分組實(shí)驗(yàn)課堂實(shí)效

[中圖分類號]G633.7[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]16746058（2015）290057

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，教材中的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并要求學(xué)生能夠獨(dú)立操作。一堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)課只有45分鐘時間，要求學(xué)生在這短暫的45分鐘里，完成理解原理——實(shí)驗(yàn)操作——處理數(shù)據(jù)——得出結(jié)論的過程是比較困難的。利用多媒體輔助教學(xué)，可以幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)例，談?wù)劧嗝襟w在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一些作用。

一、利用多媒體輔助學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備

1.輔助理解實(shí)驗(yàn)原理，注意操作規(guī)范（多媒體工具——照相機(jī)，PPT）

實(shí)驗(yàn)課分組操作前，學(xué)生應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募安僮鬟^程，熟悉相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材的性能、使用方法及注意事項(xiàng)，這樣才能使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，順利完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)工作。這一方面要求學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備工作，另一方面教師在講解實(shí)驗(yàn)原理、各相關(guān)注意事項(xiàng)時要通俗易懂，讓全體學(xué)生都能聽懂、看清。以“用多用電表探測黑箱內(nèi)的電學(xué)原件”為例，多用電表的功能及使用方法，必須在實(shí)驗(yàn)前向?qū)W生做詳細(xì)的介紹，讓學(xué)生了解電表的功能及使用方法。電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理，通過PPT展示和解說，比在黑板上畫圖解釋快速、精確。對實(shí)際儀器使用方法的介紹，我們可以將實(shí)驗(yàn)室中的多用電表用照相機(jī)拍下，用數(shù)據(jù)線連接電腦，可以方便地在電腦中展示，讓學(xué)生拿著電表對著大圖聽講，更易理解多用電表的各種功能和使用方法。當(dāng)然拍圖也可在課前準(zhǔn)備好，以節(jié)約課堂時間。

2.輔助講解實(shí)驗(yàn)中的儀器讀數(shù)和數(shù)據(jù)記錄（多媒體工具——Flash課件）

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，關(guān)于電表、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器等儀器的讀數(shù)，一直是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。筆者認(rèn)為原因之一是儀器太小，教師對著儀器講解與學(xué)生實(shí)際操作過程的感知不盡相同，難度較大。運(yùn)用多媒體技術(shù)，可以輕松解決這個問題。教師可充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，從網(wǎng)上下載一套高中物理實(shí)驗(yàn)儀器仿真操作flash課件，介紹相關(guān)儀器的功能和使用時的注意事項(xiàng)。利用這種課件講解的好處是：能使學(xué)生看清刻度；能讓學(xué)生模仿操作。從而更好地指導(dǎo)學(xué)生讀數(shù)。若要更貼近真實(shí)操作，并符合學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，可發(fā)揮物理組內(nèi)教師的集體力量，配合拍攝一些儀器讀數(shù)的微課，交流使用，可收到更好的效果。

二、利用多媒體展開多樣化的實(shí)驗(yàn)交流（多媒體工具——照相機(jī)）

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，教師應(yīng)充分發(fā)揮指導(dǎo)作用，及時發(fā)現(xiàn)和糾正學(xué)生的不規(guī)范操作，采集學(xué)生的實(shí)驗(yàn)信息以供課堂教學(xué)分析使用。分組實(shí)驗(yàn)由于組別較多，學(xué)生中的問題也較多，如果沒有統(tǒng)籌安排，教師在指導(dǎo)過程中往往容易顧此失彼。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師可先縱觀全局，利用照相機(jī)拍攝學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的錯誤，并適時糾正；也可拍攝規(guī)范操作的典范，也可以接著在學(xué)生處理數(shù)據(jù)的時間內(nèi)，拍下幾組具有代表意義的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，在實(shí)驗(yàn)平價時展示。以“探究彈簧形變量與彈力之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)為例，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中，拍下了幾組學(xué)生操作圖片，隨后在電腦中放映（見圖1），有的學(xué)生沒有固定尺子，讀數(shù)過程用手按指針；有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)時彈簧與直尺沒有平行放置等等。學(xué)生看到自己或同學(xué)的操作照片在屏幕上被放大顯示，精神為之一振，大家哈哈大笑，并很快指出照片中的操作問題。教師拍照時，性格外向的學(xué)生會故意在鏡頭前露臉，而性格內(nèi)向的學(xué)生，被拍時會下意識地將面部躲開鏡頭，整堂實(shí)驗(yàn)課氛圍輕松、愉快，并在征得學(xué)生同意下將照片保存留用。平時學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時，常忙于自己小組的操作，而忽略和其他小組交流，通過這個環(huán)節(jié)，教師與學(xué)生在技能和情感上都有溝通，而學(xué)生們也能同時觀察到其他組的實(shí)驗(yàn)狀況，進(jìn)而反思自己的實(shí)驗(yàn)，因此有效利用多媒體，能促進(jìn)師生交流和生生交流。同時也解決了由于課堂時間有限，實(shí)驗(yàn)過程交流不全面的難點(diǎn)。

三、巧用多媒體分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.多樣化展示實(shí)驗(yàn)結(jié)論（多媒體工具——照相機(jī)）

以“探究胡克定律實(shí)驗(yàn)”為例。教師可在學(xué)生實(shí)驗(yàn)階段，拍攝幾組學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖像處理方法（如圖2），并請學(xué)生加以講解，相比以往的投影儀，照相機(jī)拍攝圖像更清晰，操作更簡單省時。學(xué)生通過觀察比較，能發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄中的各種問題，如讀數(shù)時有效位數(shù)的選取，鉤碼總重中的重力加速度g應(yīng)取9.8m/s2等，根據(jù)不同的結(jié)果展示，還能讓學(xué)生體會數(shù)據(jù)處理的多樣性，滲透物理學(xué)習(xí)方法教育。

2.精確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（多媒體工具——excel軟件）

學(xué)生在將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪成圖像的過程中，容易出現(xiàn)較大的誤差，結(jié)論的計算也需要花費(fèi)一定的時間。學(xué)生處理完數(shù)據(jù)，教師總結(jié)時，可以利用計算機(jī)Excel軟件輔助處理數(shù)據(jù)，有條件的學(xué)?？梢宰寣W(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)使用計算機(jī)處理。Excel是一種非編程數(shù)據(jù)處理軟件，用在物理實(shí)驗(yàn)中，能按照設(shè)計者的意圖快速、準(zhǔn)確地處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并以多種圖表的方式描繪出來。簡單常用的方法，就是用圖表工具欄的“散點(diǎn)圖”描繪函數(shù)圖像，具體可以概括為以下幾個步驟。

（1）如圖3，在表格1、2行輸入縱、橫坐標(biāo)值。

（2）點(diǎn)擊工具欄，插入圖表中的“散點(diǎn)圖”，會彈出一個圖表框。

（3）在圖表框中右鍵單擊“選擇數(shù)據(jù)”后，將輸入的數(shù)值框選，會出現(xiàn)描繪出的點(diǎn)。

（4）右鍵單擊圖上描出的點(diǎn)，在彈出的項(xiàng)目表里選擇“添加趨勢線”，并勾選“顯示公式”，則可以顯示線性函數(shù)圖，并標(biāo)出函數(shù)關(guān)系式。

（5）根據(jù)教學(xué)需要，在圖像的對應(yīng)位置單擊右鍵設(shè)置其他格式。

圖3是探究胡克定律實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理圖，最終顯示的公式中的斜率，通過單位換算可以得出k=260.6N/m。教師可在課前設(shè)置好格式，上課時只要將各組數(shù)值輸入框格中，就可以直接顯示對應(yīng)的圖像及公式，非常簡潔方便。

中學(xué)范圍內(nèi)可以用圖表法分析的實(shí)驗(yàn)還有很多，如研究路端電壓與電流的關(guān)系，描繪小電珠的伏安特性曲線等等。利用現(xiàn)代工具，使數(shù)據(jù)處理變得簡單方便，又讓學(xué)生了解掌握數(shù)據(jù)處理及誤差分析方法，同時利用了學(xué)生在計算機(jī)課程中所學(xué)的知識，培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)知識的綜合運(yùn)用能力。

隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，多媒體技術(shù)手段會越來越豐富，這就要求教師要不斷學(xué)習(xí)，與時俱進(jìn)，并在教學(xué)過程中靈活運(yùn)用媒體手段，以豐富課堂教學(xué)，突破教學(xué)難點(diǎn)，真正提升課堂效益。

（責(zé)任編輯易志毅）