大学物理教学中多媒体教学手段的合理运用

大学物理教学中多媒体教学手段的合理运用摘要：物理科学的成果，给现代科学技术的研究、开发及利用提供了不尽的源泉和坚实的基础。“大学物理”教学要体现这些新的成果，要富有时代感，因此在课程教学中，不能固步自封，亦不能只讲新知识而忽略基础知识。教学虽有法，但教无定法。将现代的多媒体技术与传统教学方法有机结合，可以形成完美互补的综合式的教学系统。这种新教学模式既保留了传统教学模式的优点，又可以充分地发挥多媒体技术的功效。关键词：多媒体技术；特殊音效；动画物理学是研究物质结构、基本运动形式和相互作用的自然科学，它的基本理论应用于生产技术及科学研究的各个领域。以物理学为基础的“大学物理”课程主要内容包括力学、电磁场理论和统计力学三大支柱，即所谓的经典物理大厦，基础牢固，宏伟壮观。20世纪，由于“光的波动理论”及“能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论”上空出现的两朵乌云，导致了物理学两大重大进展“相对论”和“量子力学”。纵观科技发展史，不难发现许多重大应用技术都是建立在物理科学研究的成果之上。物理科学的成果，给现代科学技术的研究、开发及利用，提供了不尽的源泉和坚实的基础。“大学物理”教学要体现这些新的成果，富有时代感，因此在课程教学中，要处理好基础知识和最新的科技成果的关系，不能固步自封，亦不能只讲新知识而忽略基础知识。二者需要有机结合，在教学中互相渗透，因此可以对传统教学方法加以完善，采用现代计算机多媒体技术与传统教学手段相结合的方法进行知识的讲述。一、“大学物理”传统教学的优缺点以“语言+板书”为主要形式的传统“大学物理”教学方法，具有形象、生动、叙述清楚、衔接自然和逻辑严密等优势和特点，其中形体语言、书写艺术与口头语言的密切配合，有利于学生对教学内容的理解和教师与学生的交流，更适宜做详细地理论分析和演算。这种传统的讲授式教学有其自身的优点。首先，它有利于学生系统地掌握所要学习的知识体系，这一方面是其他教学方法所难以企及和代替的。其次，讲授法是可以和新课标相统一的。教师在课堂讲授时，能灵活地采用启发式的教学方式，积极引导学生，一定程度上加强教师和学生之间的互动，使学生在课堂上通过自主思考，实际上亦可发挥学生的主体作用。此外，由于大学物理教学中有相对较多的数学推演过程，在课堂板书中，教师可以针对具体的物理模型，用物理语言和数学方法进行描述，循循善诱地将每一步演算过程悉数呈现于学生面前，让学生领悟物理学习的研究思路和计算方法。这样本身亦能在一定程度上加强教师和学生之间的互动。在传统教学方法中，教师可以随时观察学生的听课动态，并及时作相应的教学调整，引导学生逐步领会教材内容，启发其探索知识的欲望，促使学生积极思考，并养成良好的学习习惯。但是，传统教学由于手段单一、设备陈旧。大学物理中的演示内容需要大量的模型、挂图等。静态、平面的教学手段由于缺乏动态感，大学物理中的力学现象、电磁之间的相互作用、声波的传播等需要生动的动画等作具体的演绎，很难在课堂中形象地展示出来，不利于学生建立直观的形象。由于教学中板书、版图费时较多，一定程度上也影响了教学的效果。此外，传统的教学模式中，整个教学过程是由教师决定的，学生只能被动地接受灌输。教师在长期的教学中往往形成刻板的思维定势，客观上对吸收新知识有一定的阻力。二、多媒体教学的优缺点20世纪代起，在教学中开始出现了利用电子媒体诸如幻灯、投影、录音、录像等教学方法，这种教学技术称为电化教学。随着代计算机技术的进步，多媒体计算机开始取代了以往的电化教学。现在所说的多媒体教学通常指的是运用多媒体计算机并借助于预先制作的多媒体教学软件来开展的教学活动过程。使用的媒体包括文字、图片、照片、声音（包含音乐、语音旁白、特殊音效）、动画和影片，以及程式所提供的互动功能。因此，多媒体教学过程又称为计算机辅助教学（computerassistedinstruction）。物理学的规律蕴含在自然界丰富多彩和千变万化的现象中，不管是由于摩擦而起的静电火花，还是光的变幻导致的海市蜃楼，抑或是由于微小声波而引起的巨大共鸣，这些看起来奇妙的物理现象总可以用简单而又朴实的物理规律来描述。多媒体教学技术可以方便地展示这些有趣的现象，进而增加学生最直观的认识，激发其探索自然界奥妙的动力。和传统大学物理教学方法相比，多媒体教学以计算机为中心，可以集语音处理、图像处理和视听技术于一体，进而把语音信号、图像信号等模拟信号转换为数字信号，因此计算机可以方便地对它们进行存储、加工、控制和编辑处理，同时还可以查询、检索。如果充分发挥了多媒体教学的优势，将对于培养学生的创造思维具有重要作用。可以看出，计算机多媒体教学可将图、文、声、像融为一体，使教与学的活动变得更加丰富多彩，寓知识于学习、技能训练和智力开发于生动活泼的形象之中，从而激发学生的学习兴趣，丰富学生想象力，激发学生有较大的兴趣参与到教学过程中。多媒体教学大量采用了现代教育技术，使一些教学内容复杂、抽象的原理得以形象化。但是有些多媒体教学中，由于有了多媒体课件，而把一些教学上的示范动作省略了，学生得不到直接的示教；另一方面，由于知识集成性太强，深度与广度不可限制，使得学生在学习的过程中找不到学习的切入点和重点难点，在网上花去过多的时间，结果适得其反。因此，多媒体教学本身也有其局限之处。物理教学中多媒体技术应用实施素质教育已经成为全社会的共识。在物理教学中，通过引入多媒体技术，使传统教学方式与现代教学手段相结合，为优化教学方式，开辟了广阔的空间，从而使素质教育落到实处。目前，随着多媒体技术的广泛应用，传统的课堂教学模式正在发生深刻的变化。物理教学引入多媒体技术，增加了课堂教学信息的容量，放大了课堂教学的“空间”，延长了课堂教学的时间，很好地解决了学生参与教学活动量增加与教学时间不够的矛盾。它使静变为“动”，微观变成“宏观”，高速变为“低速”，连续变成“定格”，使看不见、摸不着的变成为有“形”、有“声”、有“色”的东西。这样更能激发学生的学习兴趣，使学生的主体作用、教师的主导作用充分发挥，使学生真正“动”起来，课堂真正“活”起来，从而大大提高课堂的教学效率和学生的学习效率。一、利用多媒体可以优化课堂教学内容在课堂教学中，教师如何向学生提供更多信息，更多资料，以便让学生从中获取更多有价值的知识和信息呢？多媒体技术则能够帮助做到这一点。例如：在教学过程中，教师经常要花较多的时间板书，特别是上课时写例题、画图所用的时间更长，而采用多媒体技术中显示文本的功能，老师可以在很短的时间内，展示几十、甚至几百、几千的文字和图形，且电脑板书字体粗细分明，色彩鲜艳，加强了对学生感官的刺激，加深了对教学内容的印象，并在无形中增大了教学的容量。多媒体教学通过多媒体播放三维动画和录像资料，来解释、演示一些上课时用语言很难表达的物理现象和物理定律。如电路复习课，其中有实验演示、学生实验、例题、练习题等教学内容，如果采用传统的教学手段，一节课肯定容纳不下这么多的内容，而运用多媒体的教学手段，可以很好地解决这一矛盾。例如：在播放录像后，学生立刻就可以根据录像中的要求和步骤做实验，做完实验后再马上切换到显示例题和练习，这样就大大节省了时间，提高了课堂的教学效率。二、利用多媒体可以优化课堂结构利用多媒体可以迅速清晰地给学生展示目标、自学指导、预习测试题，并清晰地显示教学重难点、画面及旁白，并可当堂出标准化测试题，当场考试，当场自动阅卷、评分、统计，当堂分析学习效果及纠错，给精讲点留充足的时间。多媒体课件应用于教学中，从“教”和“学”两个方面提高了课堂教学质量，使学生不仅学到了知识，更学到了方法。物理规律和结论，一般是在实验的基础上发现和推导出来的。用多媒体技术可以更好地引导学生观察、分析、总结，得出正确的结论，达到加强直观教学的效果。如在讲“牛顿第一定律”时，在实验的基础上经过科学推理得出定律内容，是精讲点。先以实验吸引学生注意力，发现规律后，用电脑模拟无摩擦表面，因为在现实中不存在无摩擦表面，无法用实验直接演示。通过电脑仿真，不仅使学生看清了小球滑动的整个过程，还可以将小球滑动的仿真过程进行慢镜头处理，把现实中无法实现的“理想实验”搬上了银幕，把抽象的思维通过动态的画面展示出来，既逼真又形象，使学生在轻松的氛围中掌握了物理知识。同时，还从实验操作和理想实验方法的学习中，培养学生深入观察、深入思考、透过现象看本质的能力和推理能力。三、多媒体技术可以辅导实验教学多媒体技术模拟各种实验，在“展示”物理现象、剖析物理原理、处理实验数据等方面非常便利。利用多媒体辅助实验教学，能将物体运动变化中那些隐蔽的和难以区分的本质通过各种不同的方法，形象、真实地展示给学生，让学生辨别真伪和正误。比如人们往往觉察不出大气压强的“存在”，不知道大气压强究竟有多大。为了验证大气压强的存在，投影“抽水机抽水”原理图片，播放托里拆利实验录像，并提醒学生思考：（1）当水泵转动时，水为什么能抽上来？（2）录像中玻璃管内水银柱为什么在大约76cm处就不下降了？此刻暂停录像画面，再观看演示的托里拆利实验。通过多媒体形、声、像等信息的共同作用，揭示学生已有的经验（或知识）所产生的“我们的周围好像没有大气压强”和教材上所讲的“大气压强约为10，比大象躺倒时对地面的压强还大”的矛盾，并对这个问题进行定向分析和逻辑推理，最终得出令人信服的结论。总之，利用多媒体技术进行物理教学，不但为教和学增添了信息的传输和接收通道，而且为教学创设了良好的情境，师生身置于“情“”景”中，以物思“理”，又以理认“物”。这对物理课的多种课型，如理论、习题讲评课、质量检测课等的实验教学有着积极的意义，对提高物理课的素质教育提供了更广阔的前景。多媒体技术在大学物理教学中的利与弊目前许多高校的理工科专业开设了大学物理课程，而有的文科或管理学科以及一些医学院校等也开设了此课程。为深化大学物理教学，多媒体技术作为一种辅助教学手段，能够有效地提高教学质量，但同时也有存在的问题。本文从教学实践出发，客观地分析并研究了大学物理多媒体辅助教学的优越性、与传统教学模式的关系，以及认识多媒体技术的不足，克服目前多媒体教学中在认识、方法和技术上存在的不足，使多媒体教学充分发挥其优势，提高多媒体辅助教学的质量。一、大学物理多媒体辅助教学的优势1.具有直观化、形象化的特点多媒体教学是一种现代化的教学手段，多媒体课堂教学强调以现代电教媒体为中心的多媒体群的作用，形象、生动、直观地显示出传统教学手段难以表达的教学内容或无法观察到的现象。利用多媒体课件可以模拟各种物理实验和现象，利用直观的、形象的画面来呈现所学内容，使学生在视觉上接受更多的信息，学习主动性会有所提高；同时具有很强的启发性，能够培养学生的观察能力和思维能力。2.能增大信息量，提高教学效率与传统的教学模式中教师往往要花大量的时间去板书、绘图相比，运用多媒体教学手段可大大节省板书及绘图的时间，给教师留下大量的讲解时间，增加课堂传递的信息量。同时还能避免出错，有利于教师把每个知识点准确、严谨、形象、精彩地表现给学生，激发学生的学习兴趣，帮助学生及时正确地理解及掌握学习内容。多媒体教学既能看得见，又能听得见，使学生在学习过程中“听”与“看”相结合，学习效率大幅提高。如在讲授等厚干涉时，利用多媒体播放一段视频，讲解什么是等厚干涉，并区分与等倾干涉的不同，教学效果比在黑板上板书好得多。二、大学物理多媒体辅助教学的弊端1.不利于教师主导课堂教学组织课堂教学的主角是教师，教师应始终处于主导地位。传统教学模式中，教师直接面对学生，教师的形体语言、面部表情、板书文字、手势引导、讲解语气和即兴发挥组成了丰富的教学信息，这是传统教学模式和方法的优势。而目前在多媒体教学中，由于采用的课件是事先准备好的，从而使教师的授课思路总是随着课件走，教师在授课中的临场发挥受到一定的束缚，课堂教学缺乏教师与学生的互动过程，教师的主导作用没有体现出来。2.缺乏灵活性、同步性在传统教学手段中，教师利用粉笔和黑板可以边写、边画、边讲，对学生接受、理解、掌握知识起到了很好的引导作用。同时通过合理的板书设计，教学内容中的公式、定理可以在黑板上长时间保留。而多媒体教学虽然具有音像和动画方面的优势，但教学的灵活性却不如传统教学手段。多媒体教学只能放映事先制作的课件，在授课过程中只能逐页显示，教师最多只能通过控制放映速度来掌握上课节奏，新的一页出现了，旧的一页上所有信息都将消失。这不利于学生对前面内容的回忆，也不利于学生记笔记，其灵活性和同步性显然要差。多媒体技术在物理教学中的应用摘要：为了激发学生学习物理的兴趣，提升学生的核心竞争力，文章结合高中物理教学现状，从三个方面探究了多媒体技术在高中物理教学中的应用，分别是转变传统教学观念，创设物理情境和完善实验教学。关键词：高中物理；多媒体技术；教学观念多媒体作为一种新型教学资源，其对教学效果的促进作用是不可忽视的。教师在高中物理教学中不能被传统的教学观念所局限，要适当开阔视野，借助多媒体资源完善教学体系，为学生提供多样化的物理学习平台，进一步提高核心竞争力。教师要选择合适的途径导入多媒体教学，改变学生对物理科目的固有认知，在激发学生物理学习兴趣的同时，弥补物理知识框架上的缺陷，为下阶段的深入探究做好衔接。一、转变教学观念传统教学观念是限制多媒体技术应用的主要因素，教师普遍认为高中物理教学的主要目标是讲述理论内容。这种教学理念是忽视课堂多样化的体现，导致学生对物理学习产生抵触心理，很难真正参与到探究活动中。因此，教师现阶段的首要任务是转变教学观念，重新定义多媒体资源在高中物理课堂中扮演的重要角色，以此为媒介发散学生的物理思维，帮助学生在短时间内完成物理综合能力优化目标。教师在应用多媒体的过程中要尊重学生的能力发展诉求，不能长时间使用单一的多媒体方式，要重视差异化原则的体现。教师要适当拉近和学生之间的距离，以朋友的身份走进学生群体，在沟通交流中完善多媒体设备使用方案，同时也要有意识地体现学生的主体地位，借助多媒体设备减少对学生物理思维的限制，营造相对自由宽松的课堂氛围，保证学生能较好地参与到探究活动中，进一步提升物理综合能力。例如，在进行“曲线运动”教学时，在课件设计阶段，笔者先了解学生对直线运动和自由落体运动的掌握情况，以此为理论依据弥补课件中的缺陷。接着使用多媒体设备将课件展示出来，将其作为理论知识讲解的重要手段。通过多媒体设备的使用，笔者成功地将“曲线运动”的运动过程分解，也让学生在脑海中形成了立体印象。最后，笔者要求学生借助课件自主探究“曲线运动”瞬时速度的计算方法等，有效发挥了学生的主体地位，提升了学生的学习积极性。教师不能将所有的注意力都集中在理论知识讲解上，要及时调整观念，保证多媒体设备积极作用的发挥。二、创设物理情境在当下高中物理课堂中，情境教学法一直是主流的教学方法，但是受到时间和空间等因素的影响，在情境构建过程中出现了各种各样的问题，影响学生物理学习效果[1]。多媒体设备的应用能较好地解决这些难题，通过多媒体设备模拟具体的物理场景，既能吸引学生的注意力，也有助于提高探究效果。使用多媒体设备创设的物理情境主要有两种形式，一是生活化情境，教师使用多媒体设备播放生活中隐藏的物理现象，让学生主动将物理学习和生活实际串联起来，同时也帮助学生形成正确的物理学习思路；二是问题情境，教师能用一个关键问题串联物理知识的重难点，用多媒体设备把问题以