运用多媒体技术优化中学物理教学.doc

运用多媒体技术优化中学物理教学作者：章慧子摘 要：物理学是一门以实验为基础的自然科学，这给中学物理教学带来了一系列的难点，多媒体技术以其独特的优势可以化难为易，解决物理教学中长期难以解决的问题，但是在运用多媒体优化中学物理教学时也存在一些问题，这些问题需要从事中学物理教学研究工作者认真的在教学实践中寻找方法来解决，以达到最优化的教学效果。关键词：多媒体技术 中学物理教学 优化一物理学的特点物理学是一门以实验为基础深奥抽象又充满逻辑推理的自然科学，它研究的是物质运动的一般规律、物质的基本结构及其相互作用。1抽象：物理学中很多概念都比较抽象。比如加速度、功、能、电场强度、电势，它们是用来描述和定义物理概念的，而现实生活中看不见摸不着，但是却都是中学物理的知识框架，成为构建中学物理学科体系中的主要基石。2深奥：物理学研究的范围比较广，大到天体之间的运动、卫星的发射，小到布朗运动、分子之间的相互作用、原子的裂变与聚变反应，这些宏观和微观的物质之间作用由于在现实生活中很难接触和观察而显得比较深奥。3严密的逻辑推理：物理学以物理概念为基石，以物理学定律为主干，建立了经典物理学与现代物理学及其分支的严密的逻辑体系。4实验为基础：实验是是检验物理学理论的唯一标准，物理学发展的科学基础，在物理学研究中运用实验的目的在于形成、检验和发展物理理论，并使理论在实践中得到应用，在物理教学中运用实验的目的就在于给学生学习物理创造一个基本环境，使学生主动获取物理知识，理解物理现象和实质，培养学生的观察思维和实践能力，为进一步培养学生的创新能力做好准备。二多媒体技术的特点多媒体技术以其计算机的交互科学性、界面友好性、反馈及时性、动态链接性的特点，使得物理教学的内容变得容易接受、趣味性强，有利于发展学生物理思维方法，让学生在生动形象的环境中学习，能够达到事半功倍的作用，给传统的物理教学增添无穷的魅力。它不仅是帮助教师传授知识的手段，也是服务于学科教学得心应手的教学媒体，对于提高教育教学效率和推行素质教育工作能起到不可替代的作用。三运用多媒体技术优化中学物理教学1多媒体技术具有以下优势，可以很好的处理中学物理教学中的问题，达到优化中学物理教学的目的。（1）抽象内容具体化物理学中很多抽象的概念是学生学习物理过程中的一大难点，学生常常很难理解，更谈不上运用这些概念去分析解决实际问题了。如电磁场，电场线和磁感应线及有关概念的教学，学生对于场的概念很难理解，但场是一种真实存在却又看不见摸不着的物质，带电体和磁体周围都存在着场。学生由于缺乏感性认识及空间结构意识和空间想象力，黑板的平面板书也难以讲解清楚，此时利用多媒体技术将电场磁场进行不同程度的展示、类比，通过模拟画面、具体的比较和鉴别、进行精练的归纳，能牢牢吸引学生，激发他们的求知欲，使学生能够以感性材料思维加工建立场抽象的概念，取得事半功倍的教学效果。例如，初二物理的电流一节，电流是导体中看不见摸不着的，对于初中生来说比较抽象，难以理解，导致在电路分析和计算中经常出错，书中虽然有许多相关插图，但却是静态的，学生感觉不到电荷流动的动态过程。如果利用多媒体技术制作动画，就能非常方便的显示导线中正负电荷流动的画面，把微观粒子直观化，学生理解起来就比较容易。（2）深奥问题简单化人类无法触及的范围内物质间的运动，如天体之间的运动与分子之间的相互作用，是比较深奥和难以形象的，如万有引力定律在日常生活中因物体质量比较小而表现得很不明显，可以忽略不计。但对于质量巨大的天体之间万有引力却不能忽略不计，地球由于受到太阳的万有引力才会绕太阳转动。如原子的聚变和裂变反应，人们无法想象几克原子所释放的能量相对于几万吨煤燃烧时所释放的能量。那么在中学物理教学中，如何将这些深奥的现象变成学生容易理接受的可以想象的呢？无论是天体之间的运动还是微观粒子之间的相互作用，由于涉及的因素很多，研究起来复杂又深奥，初中生接触这些知识并不是为了专门研究其复杂的原理，而是为了通过它们来了解这些相互作用中最普遍的规律，所以我们可以利用多媒体动画模拟天体之间的运动，模拟分子间的相互作用模拟原子聚变和裂变，排除一切次要变量，使学生直观形象的观察这些物质之间的相互作用，让学生明白再高级复杂的运动都是由一些基本的运动规律相叠加而得到，这样增强了学生学习物理的信心和兴趣，不会因为物理学所研究的一些内容比较深奥而产生畏难情绪。（3）创设物理情景物理学是一门充满逻辑推理的学科，要求学生具有较强的逻辑推理能力。在物理概念规律的学习过程中，除了讲清基本特点、公式表达、适用条件，还有必要通过一定的习题培养学生分析解决问题的能力，学生遇见很多具有代表性的习题，而这些习题往往需要学生有较强的想象、分析推理能力，有较高难度。如果运用多媒体创设习题中物理情景，让学生真实的看到习题中物体的运动过程，那么学生对习题题意理解起来就比较容易了。有一道题，长为，质量为的船停在平静水面上，一个质量为的人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？如图1 图1这道题是利用动量守恒定律来解决两个相互作用的物体的移动位移的大小，利用多媒体课件制作动画效果，把人的运动和船的运动都缓慢清晰的呈现出来，会让学生清楚的看到船和人对地面的位移之间的关系，是学生思维快捷而准确。（4）实验过程模拟化2物理实验丰富多彩、生动有趣，对中学生有很强的吸引力，必须通过实验培养学生思维和实践的能力，实验在中学物理教学中起着举足轻重的作用。但中学物理教学的实验存在着以下困难。由于实验条件比较简陋，实验仪器设备的精确性问题，加上测量误差，使有些实验效果常常不尽如人意，不能正确的反映或验证物理规律。如果我们利用多媒体制作实验课件，实验程序都是由计算机控制，可以排除干扰因素，达到比较理想的效果。有些实验现象转瞬即逝，学生很难在短时间内捕捉到重要的信息。如碰撞实验是在一个极短的时间内完成的物理过程，学生可能还没有反应和理解，碰撞过程就已经结束，更不用说观察到弹性碰撞的物体从接触挤压形变产生弹力然后形变逐渐消失的现象。我们利用多媒体模拟两个球的碰撞，把碰撞的瞬间两个球的形变明显化，将两个球的碰撞过程以慢速显示给学生，就能弥补实物实验时候无法看清楚的缺点了。又如做弹簧振子振动实验时，由于振子运动较快，很难观察振子在某一时刻的运动情况，我们利用多媒体模拟弹簧振子的振动，把一些变化过程分阶段进行演示，观察和分析弹簧振子在运动过程中回复力、速度、加速度、位移等变化情况，归纳总结规律，得出结论，使学生对实验内容就能够透彻理解。有些实验需要很长的时间。包括仪器的选择、组装、实验条件的控制、进行实验、记录数据、分析处理实验数据、得出结论，有时候还需要进行几遍实验操作才能得出正确结论。这些步骤在一堂课的时间内是不能完成的。在复习课时需要将本章节所有实验全部展示一遍，加强巩固学生的所学知识，此时可以利用多媒体技术播放这些实验的简要步骤，或者利用动画软件模拟实验过程，而无需因进行大量的准备而花费时间，利用多媒体动画的重放功能可以将实验过程模拟无数遍，让学生根据自己的需要来确定观看的次数，直到弄懂为止。有些实验由于条件限制不能做，如铀核的裂变反应、链式反应、半衰期等，对于这些不能做的实验，学生只能从理论上理解，但光靠教师讲，理解不深刻，通过多媒体技术模拟实验内容，将这些微观的不可见的、抽象的难以解释清楚的实验，活生生的展示在学生面前，并逐层分析，学生便能够容易理解这些实验现象。做理想实验是多媒体技术在物理实验上的一大优势。在物理规律中，有些物理规律是根据实验作了科学的、合理的推理得出的，而在实际环境多因素影响做不到。例如。伽利略理想斜面实验。图2小球可以从左斜面滑到等高的右斜面，当右斜面坡度减小时，小球也能滑到同样的高度，当右斜面坡度减小到零即水平位置时，小球不可能达到原来高度，就要永远沿着水平面以划定的速度继续向右运动下去，牛顿第一定律就是在这个理想实验的基础上总结出来的。这个实验在实际中永远不能实现，但利用多媒体技术制作的动画实验却能轻易实现。图2目前出现了一种完全模拟真实实验的多媒体技术。如在学习电路知识时，学生可以做这样的模拟实验，灯泡、开关、导线、电源，很逼真的呈现在学生面前。学生通过鼠标来连接电路，只需要连接正确，灯泡就能正常发光，也可以随意的用电流表测各条电路的电流，用电压表测各用电器两端的电压。当你连接线出现错误时会自动提示你错误的原因，有一种身临其境做实验的感觉。这样仿真模拟可以让学生经常练习，教师不必担心学生会损坏电表和有一些安全问题。学生熟练的连接电路，能正确的测出所要的数据时。然后教师可以放心的让学生走进实验室去做真实的实验。多媒体技术除了对物理学学科特点优化教学，还可以作为一般的课堂优化手段，多媒体技术有以下一些优点3。（1）多媒体技术可以帮助教师备课新课程理念下的备课特别重视“备资源”，因为教师只有大量的备资源，才能给教材添油加醋，让教学内容丰富起来，是课堂充满生机和活力，备资源最主要的渠道之一就是利用多媒体，从网上查找相关的资源或课件加以消化吸收，并不断创新。（2）多媒体技术导入新课，激发学生的兴趣例如，在讲授全反射时教师可以利用多媒体技术展示海市蜃楼，从而引起学生的极大兴趣，为后续学习做好准备。例如，讲授初二物理的“光的直线传播”这一节，教师不单刀直入，急于把“光沿直线传播”的结论说出，而是播放利用多媒体制作的日全食课件来引入新课，学生会被日全食美丽、壮观、奇妙的情景深深吸引，教师这时提出问题：地球上为什么会产生这种现象，其中包含了什么物理道理？这样可以启发学生的思维，给学生留下难以忘怀的印象，使得抽象枯燥的物理概念变得直观、形象，使学生从害怕物理变成喜欢并乐于学习物理。（3）多媒体技术帮助学生理解和掌握重点、难点多媒体课件可以化解重点和难点，化抽象为具体，使之形象化、生活化，调动学生各种感官协同作用，解决教师难以讲清，学生难以听懂的问题，有效实现了精讲，取得传统教学无法比拟的效果。（4）多媒体技术进行资源共享，提高教学和学习效果在物理教学中，利用多媒体技术，把教师和学生制作的，从网上下载的课件、学习资源学习心得收集起来，建立一个素材库，学生在上复习课或平时个人复习时就可以进行资源共享，自己的需要，调用有关的内容进行复习，避免了课堂复习的繁琐步骤，使学习更有针对性。四、中学物理教学中应用多媒体技术应注意的问题基于多媒体技术的巨大优势，是不是说它可以完全替代传统教学方法呢？答案是否定的，传统的教学方法历经几千年的磨练，在与学生之间情感交流，密切配合，引导学生紧跟教师积极思维活动上有着无可比拟的优点，特别物理学是门理论性系统性比较强的学科，应该将多媒体技术和传统教学方法密切配合起来，用多媒体技术带来的生动形象的感性材料来丰富传统教学课堂，以达到提高教学质量的效果。教学过程中教师不管用什么方法手段，最重要的目的是使学生获得知识、发展能力。多媒体技术的应用虽然可以为教学带来很大的方便，但要明白多媒体技术只是一种辅助工具，应该恰当的使用。课堂上要不要使用多媒体技术，何时使用，以及应用多媒体技术带来的负面影响，是目前中学物理教学中需要研究的问题。下面例举了多媒体技术应用中的一些问题4。（1）课件华而不实，干扰学生的有意注意一些教师把计算机辅助教学作为一种流行的时尚，甚至将它作为公开教学的时装秀，结果只不过是华而不实、哗众取宠。如果教师过于注重课件的动画效果，过于求新，单纯追求课件表现形式上的华丽，就可能忽视可见得实效性，在呈现丰富多彩的画面的同时可能传递了大量的无关信息，成为学生学习的干扰因素，影响了学习的效率。（2）干扰学生的情感体验有的教师在多媒体辅助教学时，一味关注鼠标和课件的流程，却忽略了学生的情感交流，从而成了一种新形式的满堂灌，使师生间的浓浓情感淹没在缺少人情味的人机交互中，妨碍和减少了师生之间的情感交流。（3）课堂信息容量过大利用多媒体技术进行备课，教师可以准备大量的资源，让教学内容丰富起来，但是一堂课中学生能够接受和掌握的信息量是一定的，过多内容不仅起不到让学生更好掌握本节课重点知识的目的，还会过分的冲击学生的感官，导致学生的感官疲劳，无法集中注意力来学习。（4）物理学是以实验为基础的学科，实验在物理教学中的作用是无法代替的。首先，通过实验可培养学生的观察实验能力、实践能力，还可以培养学生良好的道德素养和科学思维方法。其次，无论多媒体技术模拟实验多么逼真，都没有真实的实验具有说服力，不做实验而仅仅通过播放模拟实验来教学会让学生产生一种不真实的感觉，必须要让学生自己动手去完成，而不能用模拟实验去代替，模拟实验只能辅导教学实验。五、小结多媒体技术以其特有的优势进入物