運用多媒體技術(shù)優(yōu)化初中物理演示實驗的探索

林春

【摘要】隨著多媒體的普及，初中物理教師也在不斷學(xué)習(xí)如何將多媒體技術(shù)引入到物理課堂中。演示實驗是物理教學(xué)的重要手段之一，是體現(xiàn)具體與抽象相統(tǒng)一、實踐與理論相結(jié)合教學(xué)原則的主要方法。但由于客觀條件的限制，傳統(tǒng)上對實驗的不重視，導(dǎo)致學(xué)生對實驗非常陌生。而多媒體技術(shù)在物理演示實驗教學(xué)中的運用，能很好彌補這一缺憾，使有些在傳統(tǒng)教學(xué)中無法完成的實驗在課堂上得到展現(xiàn)，極大增強課堂教學(xué)效果，優(yōu)化教學(xué)過程。

【關(guān)鍵詞】多媒體技術(shù);優(yōu)化;初中物理;演示實驗

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。在物理學(xué)中，每個概念的建立、每個規(guī)律的發(fā)展，無不依賴于堅實的實驗基礎(chǔ)?？梢哉f，離開了物理實驗，就沒有物理學(xué)的發(fā)展。

而演示實驗是物理教學(xué)的重要手段之一，是體現(xiàn)具體與抽象相統(tǒng)一、實踐與理論相結(jié)合教學(xué)原則的主要方法。演示實驗?zāi)軌驗閷W(xué)生提供豐富的感性材料，幫助學(xué)生建立思維模型，克服知識的難點，或為科學(xué)結(jié)論和規(guī)律提供實證。例如，在認(rèn)識條形磁體周圍磁場分布時，將條形磁體放在透明板下，然后在透明板上灑些鐵屑，輕敲透明板，鐵屑有規(guī)律地分布起來。如果沒有通過演示，學(xué)生根本就很難明白條形磁體周圍存在的特殊物質(zhì)——磁場是怎樣分布的。

一、實驗在中考的重要性

在全面貫徹黨的教育方針形勢下，為了適應(yīng)新時期的教學(xué)改革，認(rèn)真落實初中物理課程所規(guī)定的目標(biāo)和實驗教學(xué)要求，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新精神和實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，注重學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象、分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，以及科學(xué)素養(yǎng)的形成。汕頭市已率先實施物理動手實驗操作能力以滿分10分計入中考總分;近三年來，實驗在中考中分值不斷上升，考前進(jìn)行實驗考核，并將考核成績計入中考總分，這將是一個不可避免的趨勢。

二、多媒體的普及給教師創(chuàng)造了更好的教學(xué)條件

前幾年，由于申報教育創(chuàng)強驗收工作，各學(xué)校在教學(xué)硬件設(shè)施上下了大力度，增加投資，教室多媒體平臺安裝率達(dá)到90%以上，教師教學(xué)用電腦達(dá)到每人一臺。前年，我市成功接受教師育現(xiàn)代化驗收，中小學(xué)寬帶接入比例大大提高，多數(shù)教師和學(xué)生擁有了自已的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間。以往，每位教師都在不斷地探索如何利用多媒體技術(shù)來優(yōu)化課堂的教學(xué)。課前，教師們坐在電腦前對著教學(xué)課件看了又看、改了又改;帶著自己最滿意的教學(xué)方案走進(jìn)課堂，有時上完課后又匆匆地打開電腦，對剛演示完的課件進(jìn)行修改，解決了課堂上遇到的實際問題。最后才滿意地關(guān)閉電腦、拔出U盤。

三、利用多媒體技術(shù)優(yōu)化初中物理演示實驗

在初中物理的一些演示實驗中，有部分演示實驗受自身條件的限制，實驗效果往往不明顯、不直觀，不能完全發(fā)揮其教學(xué)作用。在多媒體引入演示實驗后，能克服實驗條件等因素的限制，提高實驗的直觀性，增加實驗的實效性，保障實驗的安全性，從而大大地發(fā)揮演示實驗的教學(xué)功能。

1.利用多媒體課件化抽象為具體

在物理實驗過程中，由于受到一定條件的限制，如，實驗材料等，大多實驗都無法進(jìn)行很清晰的、直觀的模擬，教師只能通過教材進(jìn)行口授。而這種傳統(tǒng)“紙上談兵”的講解，已經(jīng)很難讓學(xué)生正確理解。比如，筆者在講解汽油機的工作過程時，以前只能通過一張平面圖來展現(xiàn)，比較抽象，學(xué)生只能了解單獨一個沖程的工作原理，較難想像四個沖程將是如何循環(huán)不斷地工作下去。后來，筆者采用了希沃軟件播放了汽油機的工作過程的視頻，讓學(xué)生直觀地了解汽油機是如何持續(xù)工作的。這樣遠(yuǎn)遠(yuǎn)要比教師用掛圖或者口授教學(xué)效果明顯得多。

2.利用實物投影將演示實驗清晰呈現(xiàn)

在還沒有多媒體之前，每次進(jìn)行演示實驗時，面對著下面一雙雙充滿好奇的眼睛，筆者總想著怎么才能把實驗現(xiàn)象展現(xiàn)在他們的眼前：把實驗器材用紙箱來墊高、用木板扶著從通道走下去……盡管這樣還是難以滿足學(xué)生們的要求，疑惑、沮喪甚至失望的神色寫滿了他們的臉。

現(xiàn)如今，學(xué)生能夠坐在自己的座位上清楚地觀察實驗的現(xiàn)象。例如，在探究條件磁體磁場特點時，在條形磁體周圍放些小磁針，利用小磁針靜止時N極的指向來分析條形磁體周圍磁場的分布。將幾個小磁針均勻放在水平桌面上，將實物投影鏡頭對準(zhǔn)小磁針，調(diào)節(jié)屏幕清晰度。將條形磁體放在小磁針中間時，在屏幕上可以清楚地看到小磁針發(fā)生了明顯偏轉(zhuǎn)，教師可以通過小磁針靜止時的指向引導(dǎo)學(xué)生分析其磁場的分布（如圖1所示）。

3.利用錄像來提高課堂的效率

新教材中，有些實驗的可操作性差，從準(zhǔn)備器材、安裝器材、進(jìn)行演示實驗到整理實驗器材需要很長的時間;又缺乏趣味性、新穎性。這樣難免會降低課堂的效率。所以，教師可以事先在實驗室完成實驗，并采用兩支錄像槍錄制，再進(jìn)行剪輯處理。課堂上，每個學(xué)生都能夠看清教師在實驗過程中的每個動作、實驗的步驟和實驗的現(xiàn)象。教師在播放錄像的過程中，再加以講解和引導(dǎo)學(xué)生重點要觀察的現(xiàn)象。例如，筆者在探究“水的沸騰”時，從安裝實驗裝置到加熱至水沸騰的過程較長，實驗中溫度計示數(shù)的變化，學(xué)生難以看清。這時可以采用雙鏡頭錄像，讓每個學(xué)生既能夠觀察到“水的沸騰”實驗現(xiàn)象，又能夠觀察到溫度計的示數(shù)變化（如圖2所示）。

有些實驗無法在課堂上直接完成，例如，托里拆利實驗中用到的是水銀，水銀有毒性，不建議在課堂上完成。而這又是第一個準(zhǔn)確測量出大氣壓數(shù)值的實驗。學(xué)生很想知道如何測量和大氣壓究竟有多大。所以，教師通過口頭講解實驗過程是難以滿足學(xué)生要求的。因此，筆者通過下載該實驗的視頻在課堂播放（如圖3所示）。學(xué)生觀看后，知道了該實驗的步驟和注意事項，知道大氣壓能夠支撐76cm水銀柱。最后，學(xué)生通過公式：自己計算出大氣壓的數(shù)值。

4.利用多媒體課件控制實驗過程

對于一些速度太快或太慢的機械運動或物理變化過程，現(xiàn)象不易觀察清楚。這時，可在課件的模擬實驗中適當(dāng)或加快過程，并可反復(fù)觀察，加深學(xué)生理解、分析實驗現(xiàn)象及其原因。例如，擴散現(xiàn)象中，硫酸銅溶液和水之間的擴散現(xiàn)象是一個緩慢的過程，無法在課堂中程現(xiàn)。筆者用希沃課件模擬實驗過程，并將實驗充分加快，讓這個現(xiàn)象在較短的時間內(nèi)完成。學(xué)生清晰地看到硫酸銅溶液上方的水從無色透明到變?yōu)樗{(lán)色，從而得出擴散現(xiàn)象可以發(fā)生在液體間（如圖4所示）。

在演示“影響聲音振動快慢的因素”時，用手將直尺的一端緊按在桌面上，分別改變直尺伸出桌面的長度，用手指去撥動直尺。看直尺振動的快慢、聽直尺發(fā)出聲音音調(diào)的變化。由于直尺振動很快，難以看清其振動現(xiàn)象。這時，筆者利用希沃軟件模擬了這一實驗過程，將實驗過程放大、放慢（如圖5所示），使學(xué)生能較好地觀察到直尺伸出桌面長度不同時振動快慢的不同，從而得出振動的快慢影響了聲音音調(diào)的高低。

四、利用多媒體技術(shù)優(yōu)化初中物理演示實驗的注意事項

1.不要把物理課堂變?yōu)橐惶媒處煹膫€人講座

當(dāng)你拿著實驗器材走進(jìn)教室時，你會看到學(xué)生們的眼光一下子都聚集在器材上面并且充滿好奇，期待教師的演示實驗。如果我們總是千篇一律地一手拿著課本，一手拿著粉筆，走進(jìn)教室，他們一定會感到很失望，即便講得再投入，學(xué)生也很難對你的物理課堂產(chǎn)生較高的興趣。

2.多媒體只能輔助于實驗的教學(xué)而不能完成取代實驗的操作

在課堂上演示實驗時，有時候測量的數(shù)據(jù)會有一些的偏差。如，在探究“串并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”時，各用電器兩端的電壓之和與電源兩端的電壓并不相等，但這并不是誤差造成的，而是導(dǎo)線本身存在一定的電阻而分擔(dān)了一部分電壓。所以，在教學(xué)過程中，多媒體課件和演示實驗要互相配合。我們應(yīng)該尊重實際實驗中存在的問題，并引導(dǎo)學(xué)生去分析導(dǎo)致這種結(jié)果的客觀原因，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力。

總之，作為一名初中物理教師，我們要熟悉教材中的每一個演示實驗的原理過程，盡可能利用現(xiàn)有的器材把實驗展現(xiàn)在學(xué)生面前，與學(xué)生一起經(jīng)歷實驗的過程，一起感受科學(xué)的奧妙，從而得出物理規(guī)律。在演示實驗時，我們應(yīng)充分利用多媒體的優(yōu)勢與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機地結(jié)合起來，找到合適的切入點，最大程度地發(fā)揮其作用，提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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責(zé)任編輯? 陳小鳳