多媒体在物理实验教学中的运用
来源:用户上传
作者: 胡家平
摘 要： 多媒体辅助实验教学有利于学生对物理现象、物理过程、物理状态的观察和分析，可以将瞬时性的实验过程动态再现、定格讲解、分段演示，可为研究性学习提供有效途径，可以再现课堂无法演示的实验，加大课信息量，提高课堂教学效率。
关键词： 多媒体 物理教学 实验 运用
物理实验，作为一种理论联系实际的实践活动，它以生动的形象作用于学生，能激发学生的学习兴趣，形成良好的学习动机，并通过非智力因素促进智力的发展。教师应通过实验建立对课堂讲授内容的感性认识，增强学生对学习内容的理解和记忆，提高教学效果。若能在实验教学中巧妙地运用多媒体辅助教学，就能锦上添花，收到事半功倍的效果。
一、多媒体仿真实验辅助演示实验有利于学生对物理现象、物理过程、物理状态的观察和分析。
学生通过物理演示实验看到了物理现象、物理事实的真实性，但由于实验过程的时间短，实验现象稍纵即逝，学生来不及细致观察，不能马上发现问题的本质，没有独立思考的过程。而物理多媒体仿真实验可多次重复模拟实验过程，再现物理现象。而且能变静为“动”、变快为“慢”、变微观为“宏观”、变“连续”为“定格”，使许多看不见摸不着的变成有“形”、有“声”、有“色”，变“说不清”为“一目了然”。这一切都有利于学生对物理现象、物理过程、物理状态的观察和分析。学生通过自己的认知冲突，建立正确的物理世界，有利于扭转教师主宰课堂的局面，充分显示学生的主体作用，有利于学生创造思维的激发。能够增强演示实验的可见度，便于观察，建立感性认识。
物理是一门以观察和试验为基础的科学，许多物理知识是通过观察和实验认真总结和思索得来的，为了讲清楚某一概念及规律，教师往往利用演示实验让学生先观察再思考。因此实验的可见度显得尤为重要。
例如，我在讲蒸发吸热有致冷作用时，拿出两个相同规格的温度计，其中一个蘸一点酒精，让学生对比观察液柱的变化情况，由于温度计较小，只有前排几个同学看清现象，说给后排的同学听，大部分学生似信非信。鉴于这种情况，我将其改进，把蘸有酒精的温度计和另一支规格相同的温度计并排放在投影仪上，让大家通过屏幕一起观察液柱的变化情况。这样，既不失实验的真实性，又增加了实验的可见度和可信度。
再如，在学习电流表和电压表读数时，也存在上述问题。于是我将电表放在实物投影上，将表盘通过屏幕放大，最小分度及量程都清晰可见。学生不仅准确迅速地读出了数据，参与的热情也大幅度提高。
二、可以将瞬时性的实验过程进行动态再现，可以随时定格讲解，分段演示，增强学生对学习内容的理解和记忆。
许多物理实验完成是瞬时的，现象是单一的，而单一瞬时的现象中往往蕴含着丰富的信息和深刻的物理规律。在传统的教学过程中，学生对这一切的把握依赖于直观的实验观察和教师在黑板上的讲解。如在演示实验的基础上，采用计算机多媒体模拟实验，将转瞬即逝的现象再现，并进行定格讲解。这样就可以增强学生对学习内容的理解和记忆，使学生轻松地掌握实验的内涵和物理规律。例如：在做水的沸腾实验时，我发现学生对水的表面和内部同时气化理解不透彻。于是，我就将整个实验过程录制下来，制成光盘，再重新分段演示，定格讲解，整个过程放“慢镜头”让学生仔细观察气泡上升变化的过程，再去总结气化的概念，问题便不攻自破。
三、为研究性学习提供有效途径。
多媒体可以让每个学生自己动手操作，亲自观察模拟实验中的种种现象，使学生对所学内容产生兴趣，激发学生研究问题的欲望，变被动接受知识为主动接受知识。在主动参与思考的过程中，逐步提高创造性解决物理问题的能力。可以引导学生主动参与学习，研究、发现问题，提高创新能力。自主实验有利于培养学生的创造能力。
现在的学生实验，从器材到实验步骤及表格设计，教材都按一定的模式制定得很详细。这对教师来说很省事，但是不利于学生创造思维的培养。所以对于学生的分组实验，在帮助学生掌握实验原理的基础上，允许学生自选器材，自定实验步骤，进行试验。实验中学生需要对各种因素进行取舍，对所得信息进行选择，这就要求学生在既定目标的过程中，有全局观念和善于妥协。学生通过实验体会到献身科学的艰辛与崇高，既磨砺了他们的勇气、毅力，又有效培养了他们的创新精神和独立的思考品质。
但是在进行自主实验的实践的过程中，会遇到很多困难，主要表现为：实验室的传统管理模式不适应这要求。现在一般学校的实验室人员只承担了仪器摆放与整理的工作，每次实验前在桌上放上一样的仪器，实验完毕再收起来，这对管理人员来说当然省事。但是，学生要进行自主实验就要求实验室准备多种仪器以供不同选择。就时间来讲，除了学校安排的实验课，学生只要有时间，就可以去实验室做实验。而且由于学生的实验能力有限，需要老师随时指点。另外，一些如电子实验，为防止发生意外，也必须有人看护。这样就会改变实验室老师的工作性质、增加工作量，同时会增加实验仪器的损耗。所以必须对现有的实验室管理制度进行改革，以便有效开展学生的自主实验。
利用多媒体技术设计适合于学生进行自创实验的课件。比如进行电学实验时，学生先在电脑上用课件完成器材选择、自定实验步骤、预计试验结果，并通过多种方法的比较，选择最佳方案，然后真刀实枪地做实验。这样一些问题如电学连接错误就可在电脑上做仿真实验时得到纠正，既保护了仪器仪表，减少受损率，又保护了学生的人身安全，还在一定程度上减轻了实验室的工作负担。
多媒体的介入，可以更好地开展学生自主实验，再加上多媒体本身对培养学生创新能力的作用，多媒体辅助学生自主实验将是培养学生创新能力的最佳手段。
例如，在研究凸透镜成像规律时，以往只能是由老师演示，学生观察像的大小与物距的关系。很多学生只看清像的变化，而看不清物距的变化范围。基于这种情况，我进行了尝试性改革，将学生带到计算机房，在实物观察的基础上，讲清楚实验的步骤，让学生利用动画模拟课件，自己调节物体的位置，观察像的大小变化情况。学生很快便能总结出凸透镜成像规律，而且热情高，参与性强。同时，也体现了教师的主导作用和学生的主体作用。
四、再现课堂无法演示的实验，加大课信息量，提高课堂效率。
首先，学生的抽象思维能力是物理学科培养学生的重要能力之一，而思考物理规律的抽象过程往往是任何演示实验都无法展示的。例如：金属导体中自由电子是怎样定向移动形成电流的？原子核外的电子是如何绕核高速旋转的？船闸是怎样利用连通器原理使船平稳前进的？喷气式飞机是如何利用力的相互性飞行的？等等。这些现象都无法在课堂上演示或再现。但是通过录像和模拟课件，就可以使课堂丰富多彩，化抽象为具体，突破微观、宏观对教学实验条件的限制，再现生活现象和微观图像，使学生记忆深刻。
其次，学生在实验中的操作错误在所难免。如果一一纠正，既浪费时间，又不能面向全体。如果把学生操作错误的地方拍摄下来，制成课件，让学生共同找错，则既可以提高学生兴趣，又能训练学生的实验技能，以及解决实际问题的能力。同时，实验中很多数据的处理繁杂，占用学生很多时间，也无意义。如果将其编写程序，输入数据直接得到结果，可以节省很多宝贵时间，加大课容量，提高课堂的学习效率。
总之，多媒体教学以它声画并茂、动态感强的特点，充分调动了学生的各种感官，化抽象为具体，激发和培养学生的学习兴趣，充分发挥了学生的主体作用，集中解决了教学的重点、难点，使课堂教学收到事半功倍的效果，是提高学习效率的有效途径。
参考文献：
［１］雷洪，王伟庆.新课程理念下的创新教学设计（初中物理）.长春：东北师范大学出版社，2002.7.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-964714.htm
