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摘要：中职学校学生的现状和物理学自身的学科特点决定了，中职卫生学校的学生在物理学习过程的内在认知负荷和关联认知负荷相对较大，传统教学方法使学生学习中的外在认知负荷也比较大，它们的累加会使总的认知负荷超出学生的总体承载能力，从而容易导致学生陷入学习困境，失去学习兴趣。而学生的内在认知负荷和关联认知负荷，一般难以减少，在教学中恰当使用多媒体技术可以较大程度上减少学生学习的外在认知负荷，降低学习的总认知负荷，从而使学生比较轻松快乐地学习，激发学生学习的兴趣。
关键词：多媒体；物理教学；作用
物理学作为一门基础学科，它对学生学习专业知识有着不可或缺的作用。但是由于1998年招生改革，高校扩招，中专学生由过去的挑挑捡捡，变为现在的“一窝端”，甚至有相当一部分是因成绩不理想，好学校上不了，被家长无奈地逼来的，使得中等卫生职业院校生源质量逐年下降。中职卫生学校的学生的物理知识背景很不乐观，加上职业学校物理课时少，造成学生在学习过程中认知负荷过重，新知识与原有知识建立联系困难。物理学的内在认知负荷是由它的知识结构、知识特点及物理知识与学习者的专业知识之间的交互作用形成的，教学设计者不能对内在认知负荷产生直接的影响，所以老师常常难以降低物理学的内在认知负荷。在多年的教学实践中，我发现，传统的物理课堂教学基本上靠教师口授、板书、演示，这样易造成学生的脑细胞活动疲劳，大大削弱了有意识的心理活动的兴奋度，无形中还增加了学生学习的外在认知负荷。物理课要上好、上活，就要在掌握教材内容的基础上，按照直观性原则，使学生获得生动的表象，从而比较全面、深刻地掌握知识。而恰当利用多媒体教学，用鲜明、生动、直观的图象，加上生动的语言，就会使教学内容得以充分表达。特别是在一些物理过程比较复杂、抽象的章节中，如果用多媒体辅助教学，就会变静为动，变抽象为直观，使物理知识以尽可能简单的方式呈现在学生面前，降低教学中的外在认知负荷，使学生总的认知负荷降低，从而比较轻松地掌握所学知识，进而极大地提高课堂教学效率，达到事半功倍的效果。下面我以液体表面性质一章的教学为例，介绍我在课堂教学中如何利用多媒体降低学生学习过程中的外在认知负荷。
第一，在引入课题时，传统教学中常常单纯地用语言描述，这往往难以激发学生的学习兴趣。如果使用多媒体技术，声与图相结合可以吸引学生的多种感觉器官参与，从而激发学生的学习兴趣。例如，在液体表面性质的教学用，我用高山流水的音乐作背景，配上充满生机的夏日池塘视频，水面上穿梭着很多昆虫，调动了学生的听觉和视觉参与，从而使他们在轻松的环境中产生好奇：为什么这些昆虫可以把水面作为它们的竞技场呢？
第二，多媒体对物理实验的展示有很大帮助。在做物理实验时，由于有些实验现象发生在一瞬间，过程太快，学生来不及观察或还没观察就结束了，因此，用传统教学方法，常常需要反复多次，而且边做边用语言提醒或者解释，学生才能观察到。但将实验过程制作成视频后，教师可以通过调节视频播放的速度，从而使实验过程中的物理现象缓缓展现，即使教师不用语言解释提醒，学生也可以清楚地观察到实验的各个细节。由于不需要用听觉通道而只需通过视觉通道加工信息，所以大大降低了学生在这一学习过程中的认知负荷。例如，在演示液体表面层有收缩到最小面积的趋势的实验时，直接给学生演示，将系有棉线圈的金属环浸入肥皂液中取出后，金属环上附着一层肥皂液膜，棉线圈也附着在液膜上且形状不规则。刺破线圈中的肥皂液膜后，在线圈外的表面张力作用下，棉线圈被拉成一个标准的圆形。棉线圈被拉成圆这一过程进行得很快，学生如果注意力稍有分散，就观察不到这一过程。但将这一演示实验制作成视频后，既可以反复播放视频让学生观察，也可以改变播放速度让棉线圈被拉成圆这一过程慢慢展现，使学生直观地感受到液体表面的收缩趋势。
第三，对于卫生职业学校的学生来说，如果能及时地将所学物理知识与人体生理或病理过程联系起来，使其感受到学习物理知识对自己专业课程学习的帮助，就会增强学生在学习中的意志力。但是用物理知识去分析人体生理或病理过程对于中职学生来说，内在认知负荷常常比较大。如果授课方法不当，会产生很多外在认知负荷，会使学生的总认知负荷更重，从而使学生陷入认知困境，这样不仅起不到增强学生学习意志力的作用，还会使学生失去学习兴趣。在教学中我发现恰当使用多媒体技术，可以大大降低这一过程中的外在认知负荷，从而降低学生学习中的总认知负荷。例如：在学习了液体的表面性质后，可以运用这些知识理解表面活性物质在稳定肺泡形态中的作用。理解这一生理过程需要用到弯曲液面附加压强和表面活性剂的知识，学习的内在认知负荷和关联认知负荷都比较大，教学中在学习了弯曲液面附加压强之后，采取将一个大问题分成多个小问题的方法，将如何理解活性剂对肺泡形态的稳定作用分成以下几个小问题：肥皂泡静止时其中所包裹的气体的压强是多少？将大小不等的肥皂泡连接起来，它们的形态将如何变化？人的肺泡为什么没出现这种情况？活性剂是如何稳定肺泡形态的？让学生反复观察肥皂泡破裂的演示实验，并用FLASH动画的形式显示大肥皂泡破裂小肥皂泡萎缩的过程，然后再用FLASH动画的形式显示如果肥皂泡内有了表面活性剂后，肥皂泡形态的变化，即随着大泡缩小，其中的活性剂密度也增大，表面张力系数降低得多；随着小泡扩大，其中活性剂密度减小，表面张力系数降低得少。反复把这两个FLASH动画过程对比播放，可以减少语言描述，以比较简单的方式将这些知识呈现给学生，从而使学生比较容易地理解了表面活性在稳定肺泡形态中所起的作用，进而有助于学生理解新生儿呼吸窘迫综合征的病因（主要因表面活性物质不足而导致肺不张，故又称“表面活性物质缺乏综合征”，它是引起早产儿早期呼吸困难及死亡的最常见原因）和预防（对早产儿及有围产期缺氧史者，静脉注射地塞米松l～2mg以促进肺表面活性物质的生成及释放）以及治疗方法（肺表面活性物质替代疗法：可用肺表面活性物质100mg／kg作气管内滴人。应用的时机、次数和剂量等尚未确定。且此药只能提供改善肺泡张开的条件，而不能治疗已经发生、发展的机体病理生理改变）。
第四，在物理教学中，有些物理过程在理解中还需要大量的相关物理概念和规律，这使得学生在学习过程中的内在认知负荷比较大，再加上这些物理过程的变化不太显著，所以即使通过实验，学生也难以观察它的变化。如果用语言来给学生讲解，不仅耗时耗力，而且加重学生的外在认知负荷，使学生在学习过程中遇到很大的困难，进而失去学习兴趣。如果利用多媒体，将这物理过程制作成FLASH动画，学生在学习时，可以减少想像，容易理解。例如在气体栓塞形成过程的教学中，由于学习材料中包含的概念、知识、规律比较多，关系比较复杂，导致学生学习的内在认知负荷本身就大，如果通过图片、板书、语言去讲解，会使学生思维负荷过大，难以理解实际液体的分层流动到底如何使气泡前后两个面的弯曲程度发生变化。如果采用多媒体技术，将这个过程制作成动画，学生可以从动画中清楚地看到，由于实际液体流动时管子中心处液体流速快，管子边缘处流速慢，导致气泡前边液面的弯曲度变大，后边液面的弯曲度变小。因为在这一学习过程中学生主要是通过视觉通道加工信息，所以大大降低了学生的外在认知负荷，同时增加了学生的学习兴趣。
总之，当内在认知负荷和关联认知负荷无法降低时，在物理教学中恰当地使用多媒体技术，可以降低学生学习的外在认知负荷，从而使学生学习过程中总的认知负荷降低，避免陷入学习困境，使学生轻松学习，经常能体验学习成功的快乐，激发学生更大的学习兴趣。
关键词：多媒体；物理教学；作用
物理学作为一门基础学科，它对学生学习专业知识有着不可或缺的作用。但是由于1998年招生改革，高校扩招，中专学生由过去的挑挑捡捡，变为现在的“一窝端”，甚至有相当一部分是因成绩不理想，好学校上不了，被家长无奈地逼来的，使得中等卫生职业院校生源质量逐年下降。中职卫生学校的学生的物理知识背景很不乐观，加上职业学校物理课时少，造成学生在学习过程中认知负荷过重，新知识与原有知识建立联系困难。物理学的内在认知负荷是由它的知识结构、知识特点及物理知识与学习者的专业知识之间的交互作用形成的，教学设计者不能对内在认知负荷产生直接的影响，所以老师常常难以降低物理学的内在认知负荷。在多年的教学实践中，我发现，传统的物理课堂教学基本上靠教师口授、板书、演示，这样易造成学生的脑细胞活动疲劳，大大削弱了有意识的心理活动的兴奋度，无形中还增加了学生学习的外在认知负荷。物理课要上好、上活，就要在掌握教材内容的基础上，按照直观性原则，使学生获得生动的表象，从而比较全面、深刻地掌握知识。而恰当利用多媒体教学，用鲜明、生动、直观的图象，加上生动的语言，就会使教学内容得以充分表达。特别是在一些物理过程比较复杂、抽象的章节中，如果用多媒体辅助教学，就会变静为动，变抽象为直观，使物理知识以尽可能简单的方式呈现在学生面前，降低教学中的外在认知负荷，使学生总的认知负荷降低，从而比较轻松地掌握所学知识，进而极大地提高课堂教学效率，达到事半功倍的效果。下面我以液体表面性质一章的教学为例，介绍我在课堂教学中如何利用多媒体降低学生学习过程中的外在认知负荷。
第一，在引入课题时，传统教学中常常单纯地用语言描述，这往往难以激发学生的学习兴趣。如果使用多媒体技术，声与图相结合可以吸引学生的多种感觉器官参与，从而激发学生的学习兴趣。例如，在液体表面性质的教学用，我用高山流水的音乐作背景，配上充满生机的夏日池塘视频，水面上穿梭着很多昆虫，调动了学生的听觉和视觉参与，从而使他们在轻松的环境中产生好奇：为什么这些昆虫可以把水面作为它们的竞技场呢？
第二，多媒体对物理实验的展示有很大帮助。在做物理实验时，由于有些实验现象发生在一瞬间，过程太快，学生来不及观察或还没观察就结束了，因此，用传统教学方法，常常需要反复多次，而且边做边用语言提醒或者解释，学生才能观察到。但将实验过程制作成视频后，教师可以通过调节视频播放的速度，从而使实验过程中的物理现象缓缓展现，即使教师不用语言解释提醒，学生也可以清楚地观察到实验的各个细节。由于不需要用听觉通道而只需通过视觉通道加工信息，所以大大降低了学生在这一学习过程中的认知负荷。例如，在演示液体表面层有收缩到最小面积的趋势的实验时，直接给学生演示，将系有棉线圈的金属环浸入肥皂液中取出后，金属环上附着一层肥皂液膜，棉线圈也附着在液膜上且形状不规则。刺破线圈中的肥皂液膜后，在线圈外的表面张力作用下，棉线圈被拉成一个标准的圆形。棉线圈被拉成圆这一过程进行得很快，学生如果注意力稍有分散，就观察不到这一过程。但将这一演示实验制作成视频后，既可以反复播放视频让学生观察，也可以改变播放速度让棉线圈被拉成圆这一过程慢慢展现，使学生直观地感受到液体表面的收缩趋势。
第三，对于卫生职业学校的学生来说，如果能及时地将所学物理知识与人体生理或病理过程联系起来，使其感受到学习物理知识对自己专业课程学习的帮助，就会增强学生在学习中的意志力。但是用物理知识去分析人体生理或病理过程对于中职学生来说，内在认知负荷常常比较大。如果授课方法不当，会产生很多外在认知负荷，会使学生的总认知负荷更重，从而使学生陷入认知困境，这样不仅起不到增强学生学习意志力的作用，还会使学生失去学习兴趣。在教学中我发现恰当使用多媒体技术，可以大大降低这一过程中的外在认知负荷，从而降低学生学习中的总认知负荷。例如：在学习了液体的表面性质后，可以运用这些知识理解表面活性物质在稳定肺泡形态中的作用。理解这一生理过程需要用到弯曲液面附加压强和表面活性剂的知识，学习的内在认知负荷和关联认知负荷都比较大，教学中在学习了弯曲液面附加压强之后，采取将一个大问题分成多个小问题的方法，将如何理解活性剂对肺泡形态的稳定作用分成以下几个小问题：肥皂泡静止时其中所包裹的气体的压强是多少？将大小不等的肥皂泡连接起来，它们的形态将如何变化？人的肺泡为什么没出现这种情况？活性剂是如何稳定肺泡形态的？让学生反复观察肥皂泡破裂的演示实验，并用FLASH动画的形式显示大肥皂泡破裂小肥皂泡萎缩的过程，然后再用FLASH动画的形式显示如果肥皂泡内有了表面活性剂后，肥皂泡形态的变化，即随着大泡缩小，其中的活性剂密度也增大，表面张力系数降低得多；随着小泡扩大，其中活性剂密度减小，表面张力系数降低得少。反复把这两个FLASH动画过程对比播放，可以减少语言描述，以比较简单的方式将这些知识呈现给学生，从而使学生比较容易地理解了表面活性在稳定肺泡形态中所起的作用，进而有助于学生理解新生儿呼吸窘迫综合征的病因（主要因表面活性物质不足而导致肺不张，故又称“表面活性物质缺乏综合征”，它是引起早产儿早期呼吸困难及死亡的最常见原因）和预防（对早产儿及有围产期缺氧史者，静脉注射地塞米松l～2mg以促进肺表面活性物质的生成及释放）以及治疗方法（肺表面活性物质替代疗法：可用肺表面活性物质100mg／kg作气管内滴人。应用的时机、次数和剂量等尚未确定。且此药只能提供改善肺泡张开的条件，而不能治疗已经发生、发展的机体病理生理改变）。
第四，在物理教学中，有些物理过程在理解中还需要大量的相关物理概念和规律，这使得学生在学习过程中的内在认知负荷比较大，再加上这些物理过程的变化不太显著，所以即使通过实验，学生也难以观察它的变化。如果用语言来给学生讲解，不仅耗时耗力，而且加重学生的外在认知负荷，使学生在学习过程中遇到很大的困难，进而失去学习兴趣。如果利用多媒体，将这物理过程制作成FLASH动画，学生在学习时，可以减少想像，容易理解。例如在气体栓塞形成过程的教学中，由于学习材料中包含的概念、知识、规律比较多，关系比较复杂，导致学生学习的内在认知负荷本身就大，如果通过图片、板书、语言去讲解，会使学生思维负荷过大，难以理解实际液体的分层流动到底如何使气泡前后两个面的弯曲程度发生变化。如果采用多媒体技术，将这个过程制作成动画，学生可以从动画中清楚地看到，由于实际液体流动时管子中心处液体流速快，管子边缘处流速慢，导致气泡前边液面的弯曲度变大，后边液面的弯曲度变小。因为在这一学习过程中学生主要是通过视觉通道加工信息，所以大大降低了学生的外在认知负荷，同时增加了学生的学习兴趣。
总之，当内在认知负荷和关联认知负荷无法降低时，在物理教学中恰当地使用多媒体技术，可以降低学生学习的外在认知负荷，从而使学生学习过程中总的认知负荷降低，避免陷入学习困境，使学生轻松学习，经常能体验学习成功的快乐，激发学生更大的学习兴趣。