基于多媒體可視化的高中物理情境教學策略

牛彥鵬 王利

摘 要：多媒體技術以其強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)設了嶄新的教學情境，搭建了理想的教學平臺，擴展了課堂的容量，也提高了教學效率。在高中物理教學過程中，物理演示實驗起著展現(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)學生的認知心理，運用科學的方法，系統(tǒng)地組織多媒體信息，創(chuàng)設合理的教學情境和過程，保證學生切實體會到高中物理的學習方法，提高學生觀察分析及解決問題的能力。

關鍵詞：多媒體；高中物理；情境創(chuàng)設

在高中物理教學過程中教師可以通過多媒體創(chuàng)設鮮活的情境，多渠道地刺激學生的感官，激活學生的思維。不過，多媒體最突出的優(yōu)點就是運用多媒體技術到一些物理實驗中。這些物理實驗用常規(guī)的實驗手段也無法進行演示，如宏觀的天體運動，微觀的布朗運動、原子結構組成和放射性元素的衰變等，都可利用多媒體技術模擬再現(xiàn)。以下著重從高中物理實驗入手，從三個方面介紹多媒體情境教學的策略，并進行案例分析：

一、創(chuàng)設多媒體情境，實現(xiàn)實驗過程的可視化

高中物理有些實驗雖然可以通過演示實驗觀察其物理現(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，難以掌握相關的物理量之間的變化規(guī)律。這時可用多媒體教學課件模擬演示實驗，實驗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，使學生目睹其變化過程，獲得感性認識，進而加深對實驗過程和原理的理解。

多媒體情境：通過計算機多媒體打開電磁振蕩現(xiàn)象的VCM數(shù)字仿真實驗軟件，在對應的方框中勾選“波形圖”“直方圖”“磁感線”和“電場線”，先閉合單刀雙擲開關到S1，給電容器充電，再閉合開關到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。

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

二、創(chuàng)設多媒體情境，實現(xiàn)演示實驗器材的可視化

演示實驗中，實驗器材的可見度和受眾范圍是演示成功與否的關鍵。高中物理有時需要進行定量分析，對實驗的精確性要求比較高，由于實驗室器材的限制，或實驗器材本身比較小，往往使實驗演示的效果降低，又不可以讓每個同學到講臺上觀看，或者把實驗器材拿下講臺到學生們中間，這時就需要多媒體技術來輔助了。

多媒體情境一：通過投影儀展現(xiàn)游標卡尺的使用方法。

分析：投影儀可以放大實驗儀器，讓全班的學生都能看見。

多媒體情境二：通過計算機軟件模擬仿真游標卡尺的使用

方法。

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

三、創(chuàng)設多媒體情境讓一些不容易演示的實驗走進課堂

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

多媒體情境：運用計算機多媒體技術介紹布朗運動的實驗裝置，演示布朗運動的現(xiàn)象，對現(xiàn)象進行解釋，并介紹細小微粒的運動規(guī)則。

對于一些太快或太慢的物理現(xiàn)象，學生不易觀察清楚。這時，可采用多媒體技術手段，在模擬實驗中適當減緩或加快物理現(xiàn)象的進行，通過“慢鏡頭”或者“快鏡頭”讓學生反復觀看分析，幫助學生理解實驗現(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，但繩波和彈簧波轉瞬即逝，而且?guī)缀鯚o法控制其快慢，學生很難感受到機械波的形成過程，甚至會產(chǎn)生錯誤的理解。而利用計算機多媒體技術模擬這一實驗過程，學生通過直觀形象的動畫演示，很快就能理解機械波的形成及傳播規(guī)律。

基于學生的認知水平和好奇心，在高中物理教學過程中創(chuàng)設鮮活生動、直觀形象的多媒體教學情境，有利于吸引學生的注意力，激活學生的思維，提高教學效率。但是，在積極創(chuàng)設多媒體教學情境的同時也要注意以下問題：（1）多媒體不能完全代替物理實驗，動手實驗能力是高中生必須培養(yǎng)的一項重要能力，不是所有的實驗都適合用多媒體來展示或模擬；（2）教師在教學中要起到主導作用，創(chuàng)設的多媒體情境只起到輔助作用；（3）多媒體容易容量過大，導致師生雙方缺少交流；（4）有的多媒體課件設計不夠合理或者教師運用不當，會造成教學資源的浪費，并且達不到應有的效果。因此，在中學物理教學過程中，基于學生的認知心理，需要適時、適量、合理地創(chuàng)設多媒體情境。

參考文獻：

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

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

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