物理实验中多媒体的应用

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  〔关键词〕 模拟;辅助;探索
  〔中图分类号〕 G633.7
  〔文献标识码〕 C
  〔文章编号〕 1004—0463(2008)01(B)—0062—01
  
  多媒体技术能够把微观世界和宏观世界的现象通过视频、动画等形式模拟或展现出来,降低了学习难度,增强了教学的直观性,激发了学生学习的兴趣;在信息化和网络化的条件下教学能够突破时空界限,能有效地组织协商活动,培养合作学习精神和自学能力等等。从而降低了学习难度,使教学难点得以顺利突破。
  
  一、做好实验,必要时用多媒体模拟辅助分析理解。
  
  义务教育阶段和高中的物理课程标准里,突出了“实验”和“探究”,属于既有传承又有新意的内容。探究方式的多样化,除了实验探究,还有观察探究,模拟探究(利用计算机科学模拟资源进行探究),文献探究(例如:通过查询文献资料,了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法,讨论伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步上的重大意义),理论探究(用数学方法推论或根据已有物理知识用推理方法认识新的物理问题)以及综合探究等。
   在教学中要重视实验,让学生通过实验学到密度、压強、共点力的平衡、光的折射等许多物理基础知识,而且“真实感”和“客观性”在学生的情感、态度和价值观方面得到熏陶,理解“规律”是自然存在的,不是依赖于人“建构”的,只是人“发现”之后用人所创造的语言、文字给予描述。许多实验过程还培养了学生的实际操作能力,这是其他任何手段所不可能替代的。这也是物理新课程标准提出的:“突出物理学科特点,发挥实验在物理教学中的重要作用”,“掌握物理实验的一些基本技能,……”“客观地认识世界、理解世界”,“逐步形成科学态度与科学精神”。
   因此,以实验为基础,学生的动手能力对学好物理尤为重要。该做的实验一定要让学生做,必要时通过学生先做再用计算机模拟分析理解。比如真实的实验现象发生比较快,实验过程不明显,而且从观察实验事实所获得的形象(感性)信息到“理解”抽象的理性思维之间需要“分析”,我们把必要的“分析思路”做到课件里,帮助和引导学生探索,达到“减轻学生负担,提高教学质量的效果”。在初中实验教学中,如“电路连接”本是物理教学中的一大难点,教师通常采用演示和让学生自己动手连接的方法熟悉电路。但由于演示实验的可视性差,而学生实验又不能快速反复练习,从而严重影响了教学效果。此时可用flash等软件制作一个电路元件库存放各种电路元件的实物图,然后再配合其编程功能完成在一个固定的窗口中通过鼠标拖动和用鼠标画线的方式模拟电路连接的方法的课件。学生用这样的课件进行练习,定会收到事半功倍的效果。
  
   二、中学生难以做出的实验,用多媒体演示模拟。
  
   物理中有许多概念和过程比较抽象,以往教学中教师教得乏味,学生听得厌烦,教学效果非常差。例如:α粒子散射是二十世纪物理的重大发现并引出原子核式结构,在高中物理教学里也是重要课题。新课程标准里明确建议是:“用录像片或多媒体模拟,演示α粒子散射实验”。个人认为用多媒体模拟更好。因为这个课题的录像片也不可能是录下来的真实的实验,而是用多媒体制作的“动画片”。再如:“原子弹爆炸时的链式反应”涉及到微观领域,我们是不可能看到的,因此学生难以接受。此时我们可用flash等动画制作软件制作动画将微观领域扩大化、将抽象的过程形象化,使学生获得形象的感知,从而加深对知识的理解。另外,有很多物理方法、物理思维存在于人的头脑中,不能用实验演示,而仅用语言又难以描述,也可用多媒体展示。
  多媒体技术能建立虚拟学习环境,创设新情景,变抽象为具体,变静态为动态,将微观过程进行宏观模拟,把宏大场景作缩微处理,对瞬变搞定格分析,化枯燥为生动。“学习障碍”的存在是教学难点的成因之一。抽象思维的障碍、逻辑思维的障碍、语言表达的障碍等在信息技术的帮助下都一一消除了。
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