淺議多媒體課件和物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的優(yōu)化整合
相關(guān)鏈接： 湖南安全網(wǎng) 湖南質(zhì)量網(wǎng) 湖南論文網(wǎng) 湖南資訊網(wǎng)
摘要：隨著多媒體技術(shù)的普及，教師制作課件的能力逐漸加強(qiáng)，多媒體課件在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中越來越廣泛，但也出現(xiàn)了有教師過于依賴課件,完全用課件代替書中的實(shí)驗(yàn)問題，使學(xué)生沒有經(jīng)歷物理實(shí)驗(yàn)的真實(shí)體驗(yàn)，不利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。另一方面，有些教師認(rèn)為課件是虛擬的，實(shí)驗(yàn)是真實(shí)的，所以完全排斥使用物理課件。這兩者都有片面性。本文談?wù)勅绾卧谖锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)中優(yōu)化整合物理課件與物理實(shí)驗(yàn)，合理把握兩者關(guān)系充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，從而提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
論文關(guān)鍵詞：多媒體課件,真實(shí)實(shí)驗(yàn),物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),優(yōu)化整合
隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的迅猛發(fā)展，利用多媒體計(jì)算機(jī)輔助課堂教學(xué)在各學(xué)校的教育、教學(xué)領(lǐng)域中已被廣泛地應(yīng)用。毫不例外，在物理學(xué)科的教學(xué)尤其是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，利用計(jì)算機(jī)制作的多媒體課件（虛擬實(shí)驗(yàn)）來模擬代替?zhèn)鹘y(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)（真實(shí)實(shí)驗(yàn)）也被許多物理教師所接受，仿佛做實(shí)驗(yàn)必須用課件完成才算是現(xiàn)代化教學(xué)；同時(shí)也不乏教師一直堅(jiān)持傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)，完全排斥使用物理課件，他們認(rèn)為課件中的虛擬實(shí)驗(yàn)是假的，不利于物理教學(xué)。這兩種做法誰優(yōu)誰劣？筆者認(rèn)為它們只是兩種教學(xué)手段，要為具體的課堂教學(xué)服務(wù)，要與具體的教學(xué)問題結(jié)合，做到優(yōu)化整合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)和功能，來打造高效課堂、提高學(xué)生物理綜合能力才是關(guān)鍵。要做到優(yōu)化整合，必須要正確認(rèn)識(shí)兩者的關(guān)系。
一、物理真實(shí)實(shí)驗(yàn)和物理課件課件（虛擬實(shí)驗(yàn)）的關(guān)系
一方面我們要認(rèn)識(shí)到多媒體課件它并不能完全代替物理實(shí)驗(yàn)。這是由物理學(xué)科的特性決定的，因?yàn)槲锢韺W(xué)是一門自然科學(xué)，同時(shí)也是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，它與自然、生活、技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展有著最廣泛的聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)是促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要手段,也是教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)｡多年來,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)(即真實(shí)實(shí)驗(yàn))在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)基本理論､基本知識(shí)和基本技能及培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力方面發(fā)揮了重要的作用，因此物理課本中設(shè)置的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)就顯得尤為重要。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中不可避免的會(huì)經(jīng)歷一些困難和問題，而且是非常真實(shí)的，是探索自然規(guī)律所必需具備的。課件代替課本中的實(shí)驗(yàn)，真實(shí)的環(huán)境離學(xué)生越來越遠(yuǎn)，他們是不可能發(fā)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)中的問題。
另一方面，不得不承認(rèn)課件能模擬物理實(shí)驗(yàn)過程。而物理的一個(gè)重要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，課件有強(qiáng)大的直觀表達(dá)能力，它使抽象難懂的知識(shí)直觀化、簡單化，課件的模擬功能的確對(duì)學(xué)生理解物理知識(shí)、物理過程、物理規(guī)律有一定的幫助。比如近年來,隨著虛擬技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬實(shí)驗(yàn)作為一種新興的實(shí)驗(yàn)技術(shù)得到了迅速發(fā)展｡真實(shí)實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)共同走入教學(xué)中,都對(duì)教學(xué)起到了舉足輕重的作用。
二、如何將多媒體課件與物理實(shí)驗(yàn)優(yōu)化整合呢？
筆者在多年的物理教學(xué)中很注重實(shí)驗(yàn)的演示和使用，現(xiàn)在也制作和使用過課件，覺得只有將二者優(yōu)化整合，才能真正提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?yōu)化組合就是要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中做到以下幾點(diǎn)：
1、必要的、課堂可操作的宏觀實(shí)驗(yàn)一定要做，通過課件展示人眼不易觀察到的現(xiàn)象。
比如高中物理必修1第二章第5節(jié)《自由落體運(yùn)動(dòng)》一節(jié)教學(xué)，有教師這樣處理本節(jié)中的演示實(shí)驗(yàn)的：首先通過紙團(tuán)和紙片的下落引出自由落體的課題，通過課件模擬自由落體運(yùn)動(dòng)，介紹自由落體運(yùn)動(dòng)的定義及其條件。然后通過課件上的幻燈片展示實(shí)驗(yàn)中某條紙帶。并引導(dǎo)學(xué)生分析，并得出自由落體的規(guī)律……。利用課件這樣上僅是完成了基本教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及規(guī)律也只是硬性的接受了。實(shí)際上這節(jié)課的一個(gè)演示和一個(gè)實(shí)驗(yàn)是教師必須要做的。演示通過牛頓管能夠讓學(xué)生非常直觀的看到金屬片和小羽毛在真空管中下落的一樣快，讓學(xué)生看到真正的自由落體運(yùn)動(dòng)，加深對(duì)自由落體的認(rèn)識(shí)，同時(shí)還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課本中的實(shí)驗(yàn)通過學(xué)生運(yùn)用前面所學(xué)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和對(duì)紙帶的分析方法自己去探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。能夠培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析處理數(shù)據(jù)的能力。應(yīng)該講這兩項(xiàng)課件都不能替代，但是我們也可以利用課件把某個(gè)小球自由下落的頻閃照片一張一張的放映，然后引導(dǎo)學(xué)生去分析。這樣可以使學(xué)生更深刻的理解自由落體運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律。
2、通過多媒體課件模擬抽象的、微觀的實(shí)驗(yàn)。將微觀的世界的一些結(jié)構(gòu)和規(guī)律通過課件形象的模擬來幫助學(xué)生理解。
對(duì)于一些作用過程可見度小或作用時(shí)間很短不易觀察的物理實(shí)驗(yàn)，還有受實(shí)驗(yàn)條件限制，有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)、在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的微觀或宇觀物體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象等等。也只有借助計(jì)算機(jī)多媒體課件才能最好地展示給學(xué)生，讓學(xué)生能夠形象、生動(dòng)的觀察到這類物理現(xiàn)象。選修3-1電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的許多實(shí)驗(yàn)，沒有許多電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的情況下，此時(shí)可以通過多媒體課件模擬一些實(shí)驗(yàn)。例如選修3-1中《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力》一節(jié)中洛倫茲力方向的教學(xué)可以借助課件這樣設(shè)計(jì)。首先介紹陰極射線管的結(jié)構(gòu)，再演示—觀察陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，在演示過程中引導(dǎo)學(xué)生觀察未加磁場(chǎng)時(shí)和加磁場(chǎng)時(shí)射線管內(nèi)徑跡的特點(diǎn)，以及在磁場(chǎng)方向改變時(shí)徑跡的偏轉(zhuǎn)方向。然后通過課件模擬出剛剛實(shí)驗(yàn)演示中看到的現(xiàn)象，并將幾種現(xiàn)象集中在一張幻燈片上，引導(dǎo)學(xué)生觀察粒子的偏轉(zhuǎn)是否與磁場(chǎng)的方向、粒子的運(yùn)動(dòng)方向、粒子的帶電屬性有關(guān)。實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)這樣設(shè)計(jì)學(xué)生能很好的掌握洛倫茲力方向的判斷。
在選修3-5中一些粒子的微觀結(jié)構(gòu)以及原子核的一些核反應(yīng)，還有原子彈以及氫彈的結(jié)構(gòu)及其爆炸的威力，我們都可以通過多媒體課件展示，這樣充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)也讓學(xué)生直觀的了解到原子物理學(xué)的一些微觀結(jié)構(gòu)和規(guī)律，并對(duì)一些抽象的物理模型加深了印象。
3、讓多媒體課件走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，通過多媒體課件引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
通常學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)總是老師先在教室對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)處理作出介紹，然后帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，由學(xué)生自己操作完成。這種方法對(duì)于程度好的學(xué)生有一定的效果，但對(duì)于程度中等或偏差的學(xué)生效果不是很好。其次，對(duì)于一些操作過程復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，許多學(xué)生總是做到某一步，后面的操作又忘了，很難達(dá)到預(yù)定的效果，基本是在實(shí)驗(yàn)室里浪費(fèi)了時(shí)間。為了能形象的、直觀的、有效的指導(dǎo)全體學(xué)生很好的完成實(shí)驗(yàn)，筆者覺得應(yīng)該讓多媒體課件走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。具體操作可如下：事先由教師在教室里，借助虛擬實(shí)驗(yàn)軟件展示整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，在軟件中將實(shí)驗(yàn)器材按要求擺放整齊，正確的、有順序的、規(guī)范的完成實(shí)驗(yàn)；也可以在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)通過投影儀放給學(xué)生看，當(dāng)學(xué)生忘記步驟時(shí)或是對(duì)一些步驟理解錯(cuò)了，此時(shí)課件可以提醒學(xué)生。這樣做可能會(huì)比原來效果要好些。
當(dāng)然還可以利用視頻手段來進(jìn)行，通過攝像機(jī)事先將教師在實(shí)驗(yàn)室里整個(gè)操作過程錄下來，然后做成課件，在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)通過投影儀放給學(xué)生看。例如選修3-1《測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》這一學(xué)生實(shí)驗(yàn)，如果教師僅僅用一節(jié)課把實(shí)驗(yàn)原理介紹一下而不實(shí)際操作，對(duì)于中等程度以下的學(xué)生而言在他自己做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候是很難達(dá)到理想的結(jié)果的；特別是水果電池的制作以及對(duì)I-U曲線的繪制，中等程度的學(xué)生很難操作。這時(shí)就需要教師事先把整個(gè)實(shí)驗(yàn)從頭到尾做一次，把過程錄下來，在一些復(fù)雜的、難理解的地方重點(diǎn)對(duì)待并做出解釋和說明。這樣在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，不會(huì)做的可以參考教師的操作及處理數(shù)據(jù)的方法完成實(shí)驗(yàn)。
總之，應(yīng)根據(jù)教學(xué)需要來選擇用課件、實(shí)驗(yàn)還是二者結(jié)合，同時(shí)要具有一定的靈活性,充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)。在選用課件的時(shí)候，應(yīng)該選擇那些既有課件的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，又經(jīng)過教學(xué)設(shè)計(jì)的整合程度較高的課件。技術(shù)上要界面美觀、導(dǎo)航清晰、操作方便、交互性好，內(nèi)容上要抓住重點(diǎn)、難點(diǎn)，能解決教學(xué)問題。在制作課件的時(shí)候，課件設(shè)計(jì)應(yīng)符合學(xué)生實(shí)際，應(yīng)體現(xiàn)“以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，面向全體學(xué)生”，要能讓學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)過程，要考慮學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)和承受能力，有的放矢地在展現(xiàn)過程中設(shè)計(jì)一些問題，讓學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生借助課件，在理解上突破障礙點(diǎn)，真正起到引進(jìn)課件輔助彌補(bǔ)真實(shí)實(shí)驗(yàn)的作用。只有把課件和實(shí)驗(yàn)優(yōu)化整合，融入教學(xué)中，才能充分發(fā)揮課件的作用，取得很好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]吳桂萍.利用物理演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[J].湖南第一師范學(xué)報(bào)，2003(4).
[2]馮穎，李涵．物理演示實(shí)驗(yàn)的探索與實(shí)踐［A］．第八屆全國高等學(xué)校物理演示教學(xué)研討會(huì)論文集［C］，2007．
[3]張慧琨，張俊玲.加強(qiáng)物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[J].教學(xué)與管理，2007(9).
[4]張志剛．試論在物理教學(xué)中進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)改革［Ｊ］．希望月報(bào)，2007．
