基于多媒體可視化的高中物理情境教學(xué)策略

牛彥鵬　王　利

（四川省德陽市德陽中學(xué)）

基于多媒體可視化的高中物理情境教學(xué)策略

牛彥鵬王利

（四川省德陽市德陽中學(xué)）

多媒體技術(shù)以其強(qiáng)大的信息加工處理能力，圖文、聲像、視頻動畫等表現(xiàn)形式，為師生們創(chuàng)設(shè)了嶄新的教學(xué)情境，搭建了理想的教學(xué)平臺，擴(kuò)展了課堂的容量，也提高了教學(xué)效率。在高中物理教學(xué)過程中，物理演示實(shí)驗(yàn)起著展現(xiàn)物理現(xiàn)象、過程、揭示物理原理、規(guī)律等重要作用。根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知心理，運(yùn)用科學(xué)的方法，系統(tǒng)地組織多媒體信息，創(chuàng)設(shè)合理的教學(xué)情境和過程，保證學(xué)生切實(shí)體會到高中物理的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生觀察分析及解決問題的能力。

多媒體；高中物理；情境創(chuàng)設(shè)

在高中物理教學(xué)過程中教師可以通過多媒體創(chuàng)設(shè)鮮活的情境，多渠道地刺激學(xué)生的感官，激活學(xué)生的思維。不過，多媒體最突出的優(yōu)點(diǎn)就是運(yùn)用多媒體技術(shù)到一些物理實(shí)驗(yàn)中。這些物理實(shí)驗(yàn)用常規(guī)的實(shí)驗(yàn)手段也無法進(jìn)行演示，如宏觀的天體運(yùn)動，微觀的布朗運(yùn)動、原子結(jié)構(gòu)組成和放射性元素的衰變等，都可利用多媒體技術(shù)模擬再現(xiàn)。以下著重從高中物理實(shí)驗(yàn)入手，從三個方面介紹多媒體情境教學(xué)的策略，并進(jìn)行案例分析：

一、創(chuàng)設(shè)多媒體情境，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程的可視化

高中物理有些實(shí)驗(yàn)雖然可以通過演示實(shí)驗(yàn)觀察其物理現(xiàn)象，但是無法直觀看到這一現(xiàn)象產(chǎn)生的過程，學(xué)生理解這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因還是有些困難，難以掌握相關(guān)的物理量之間的變化規(guī)律。這時(shí)可用多媒體教學(xué)課件模擬演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中各物理量的變化情況用圖片或動畫的形式顯現(xiàn)出來，使學(xué)生目睹其變化過程，獲得感性認(rèn)識，進(jìn)而加深對實(shí)驗(yàn)過程和原理的理解。

多媒體情境：通過計(jì)算機(jī)多媒體打開電磁振蕩現(xiàn)象的VCM數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)軟件，在對應(yīng)的方框中勾選“波形圖”“直方圖”“磁感線”和“電場線”，先閉合單刀雙擲開關(guān)到S1，給電容器充電，再閉合開關(guān)到S2，電容器放電，電感線圈充電，電感線圈電充滿后又開始對電容充電，依次往復(fù)。

分析：在仿真模擬過程中，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察電流的方向和大小，電容和電感線圈的帶電特點(diǎn)，并適當(dāng)?shù)刂v解，促進(jìn)學(xué)生理解整個電磁振蕩的過程和原理。

二、創(chuàng)設(shè)多媒體情境，實(shí)現(xiàn)演示實(shí)驗(yàn)器材的可視化

演示實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材的可見度和受眾范圍是演示成功與否的關(guān)鍵。高中物理有時(shí)需要進(jìn)行定量分析，對實(shí)驗(yàn)的精確性要求比較高，由于實(shí)驗(yàn)室器材的限制，或?qū)嶒?yàn)器材本身比較小，往往使實(shí)驗(yàn)演示的效果降低，又不可以讓每個同學(xué)到講臺上觀看，或者把實(shí)驗(yàn)器材拿下講臺到學(xué)生們中間，這時(shí)就需要多媒體技術(shù)來輔助了。

多媒體情境一：通過投影儀展現(xiàn)游標(biāo)卡尺的使用方法。

分析：投影儀可以放大實(shí)驗(yàn)儀器，讓全班的學(xué)生都能看見。

多媒體情境二：通過計(jì)算機(jī)軟件模擬仿真游標(biāo)卡尺的使用方法。

分析：多媒體計(jì)算機(jī)軟件模擬仿真的圖像要比投影儀清晰，而且有操作選項(xiàng)和文字說明，更直觀、更形象。

三、創(chuàng)設(shè)多媒體情境讓一些不容易演示的實(shí)驗(yàn)走進(jìn)課堂

在高中物理中有一部分實(shí)驗(yàn)在高中現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材基礎(chǔ)上是無法做的，例如，宏觀的天體運(yùn)動，微觀粒子的運(yùn)動、粒子散射、原子核的裂變和聚變、卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)，等等。要在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室開設(shè)這些實(shí)驗(yàn)是不可能的，但是使用多媒體進(jìn)行模擬再現(xiàn)，讓它們走進(jìn)課堂就變得很容易了。

多媒體情境：運(yùn)用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)介紹布朗運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)裝置，演示布朗運(yùn)動的現(xiàn)象，對現(xiàn)象進(jìn)行解釋，并介紹細(xì)小微粒的運(yùn)動規(guī)則。

對于一些太快或太慢的物理現(xiàn)象，學(xué)生不易觀察清楚。這時(shí)，可采用多媒體技術(shù)手段，在模擬實(shí)驗(yàn)中適當(dāng)減緩或加快物理現(xiàn)象的進(jìn)行，通過“慢鏡頭”或者“快鏡頭”讓學(xué)生反復(fù)觀看分析，幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其物理過程。

教師可用繩子或彈簧演示波的形成過程，但繩波和彈簧波轉(zhuǎn)瞬即逝，而且?guī)缀鯚o法控制其快慢，學(xué)生很難感受到機(jī)械波的形成過程，甚至?xí)a(chǎn)生錯誤的理解。而利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)模擬這一實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生通過直觀形象的動畫演示，很快就能理解機(jī)械波的形成及傳播規(guī)律。

基于學(xué)生的認(rèn)知水平和好奇心，在高中物理教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)鮮活生動、直觀形象的多媒體教學(xué)情境，有利于吸引學(xué)生的注意力，激活學(xué)生的思維，提高教學(xué)效率。但是，在積極創(chuàng)設(shè)多媒體教學(xué)情境的同時(shí)也要注意以下問題：（1）多媒體不能完全代替物理實(shí)驗(yàn)，動手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ歉咧猩仨毰囵B(yǎng)的一項(xiàng)重要能力，不是所有的實(shí)驗(yàn)都適合用多媒體來展示或模擬；（2）教師在教學(xué)中要起到主導(dǎo)作用，創(chuàng)設(shè)的多媒體情境只起到輔助作用；（3）多媒體容易容量過大，導(dǎo)致師生雙方缺少交流；（4）有的多媒體課件設(shè)計(jì)不夠合理或者教師運(yùn)用不當(dāng)，會造成教學(xué)資源的浪費(fèi)，并且達(dá)不到應(yīng)有的效果。因此，在中學(xué)物理教學(xué)過程中，基于學(xué)生的認(rèn)知心理，需要適時(shí)、適量、合理地創(chuàng)設(shè)多媒體情境。

［1］黃榮懷.信息技術(shù)與教育［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2002-01.

［2］牛彥鵬，戚淮兵.maple輔助大學(xué)物理教學(xué)研究［J］.中國教育信息化，2012（7），89.

［3］張新華.關(guān)于在課堂多媒體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的情境創(chuàng)設(shè)［J］.電化教育研究，2001（5）.

·編輯王亞青