浅议多媒体技术在物理课堂教学中的应用
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作者: 朱丽萍
摘要： 随着多媒体技术的不断发展和成熟，计算机已作为教学过程中一种理想的认知工具在教育领域中被广泛应用。可以预见，在课堂教学中引入多媒体课件教学，不仅将促进教学手段的变革，同时还必将促进关于教材的观念与形式、教学方法与课堂教学结构的变革，进而促进教学思想和教学理论的改革与发展。
关键词： 多媒体 物理教学 应用
近年来，信息技术手段已成为一种强有力的、不可或缺的教学资源，运用信息技术于物理课堂教学是降低教学难度，提高教学质量的一个重要途径。陈至立在全国中小学信息技术教育工作会议上指出：教育部从2001年起，用5―10年左右时间在全国中小学基本上普及信息技术教育，全面实施“校校通”工程，以信息化带动教育的现代化，努力实现基础教育跨越式发展。许多中学教师已越来越多地采用了多媒体教学这一现代教育技术手段，将其与中学物理教学有机整合，为物理教学注入了生机和活力，将学生带入了一个广阔而又精彩的物理世界，优化了教学过程，取得了较好的教学效果，显著地提高了课堂教学的质量和效率。
1.多媒体应用可提高学生学习物理兴趣
物理课程大部分学生学不好，普遍觉得内容抽象、枯燥。如何在传授知识的过程中做到生动形象是物理教师在备课时首先要解决的一个问题。而多媒体在物理教学中的应用可以较好地解决这个难题。
心理学家苏瑞特拉做过两个著名的心理实验：一个是关于人类获取信息的来源。他通过大量的实验证实，人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉，3.5%来自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉。这就是说，如果既能看得见，又能听得见，还能用手操作，通过这样多种感官刺激获取的信息量，比单一听教师讲课强得多。另一个是关于知识记忆持久性的实验，结果表明，人们一般能记住自己阅读内容的10%，听到内容的2%，看到内容的30%，听到和看到内容的50%，在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说，如果让学生既能听到又能看到，再通过讨论、交流，用自己的语言表达出来，知识的保持将大大优于传统教学的效果。应用多媒体课件教学，能有效地激发学生的学习兴趣，使学生产生强烈的学习欲望，从而形成学习动机，主动参与教学过程，使课堂信息量加大，学生易于接受，在愉快的气氛、交互讨论中掌握教学的重点、难点，教学效果相当明显。
在传统的课堂教学过程中，教师面向学生传授知识技能，教学内容、策略、方法、步骤，甚至学生做的练习都是教师事先安排好的，学生只能被动地参与这个过程。这种方式以教师的主观意识为主，学生完全处于被动地位。提倡主体性教育，是社会主义现代化建设的现实需要，也是国际上教育改革的趋势。主体性教育的过程，是教师引导下的学生独立学习和自主活动的过程。按认知学习理论的观点，必须充分发挥学生的主动性和积极性，学生才能获得有效的认知。苏霍姆林斯基指出，教学应使学生从中产生发现的惊奇、自豪、满足，求知欲的愉快和创造的欢乐等各种情感体验，从而使学生带着高涨的、激动的情绪进行学习和思考，使教学成为一个充满活力和激情的活动。
多媒体课件可以把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起，产生出一种新的图文并茂、丰富多彩的人机交互方式，而且可以立即反馈。在这种交互式学习环境中，学生可按自己的学习基础、兴趣来选择自己所要学习的内容，可以选择适合自己水平的练习，也可以选择不同教学模式（如个别教学模式或协商讨论模式）来学习，这种交互方式对教学过程具有重要意义。
如在讲述《匀变速直线运动、加速度》一节内容时，可结合一些生活中加速过程如交通工具的启动过程，这些过程可以通过视频截取的方式来获得。播放一段运动员起跑、赛车启动、火箭发射等动画，由于画面新奇，情境扣人心弦，可以极大地调动学生学习的积极性和自觉性，使学生轻而易举地获得关于物体加速度的物理表象，为学生理解匀变速直线运动和加速度两抽象物理概念奠定基础。
2.多媒体应用可帮助学生提高物理思维能力
物理教学的主要目标之一就是培养学生的抽象思维能力。多媒体能将具体的形象展示给学生，能够帮助学生建立起清晰的物理情境，使抽象的物理知识和形象的物理现象联系起来，能丰富学生的表象，启动学生的右脑思维，开发学生的智力潜能。如利用动画技术模拟宏观世界和微观世界、复杂的物理现象和物理过程等，从而化抽象为具体、化复杂为简捷，促进学生思维能力的发展，提高物理思维能力和建模能力。比如在讲述《单摆》这一节时，先通过实验演示单摆的振动过程让学生观察这种振动是阻尼振动，然后让学生分析单摆小球在振动过程中的受力情况（重力、拉力、阻力），得到结论没有阻力的单摆在振动时只受重力和拉力两个力的作用，即理想单摆模型。然后结合多媒体课件定格播放和慢放振动过程让学生分析重力及其分力的方向和大小变化，再利用课件动态演示重力的分解图示。通过计算确定重力的切向分力（回复力）的大小与重力的关系为，结合近似关系及力的矢量性进一步可得到。再通过课件同时演示单摆与弹簧振子的振动（周期、相位相同），让学生通过观察然后独立完成课后关于单摆振动特点的表格。学生填表格的正确性和速度都较以前单单通过演示实验和黑板上画受力分析图要好得多。在后来的复习过程中也发现，以前的学生通过死记硬背来完成的作业，现在不翻书本就可以快速完成表格。这一点说明在学生头脑中已经形成了一个单摆模型，加深了对这个重要知识点的掌握。同样的例子还有《平抛运动》、《自由落体》、《机械波》等等。
3.多媒体可应用于物理教学中实验模拟
物理是一门以观察和实验为基础的科学，实验是教学的有机组成部分。
在物理课堂中，用实验来演示是一种很好的教学方法，由于受到教学时间、空间或现实条件的限制，实验的观察和操作有时无法达到教学要求，因而总有许多力不从心之处。利用多媒体技术的强大开发功能可弥补其中不足，现在我们可运用不同的软件在计算机上模拟实验过程，可获得很好的效果。例如，物理现象微弱，呈现的时间不足，现象稍纵即逝，微观领域中的物理现象等。而如果借助计算机的帮助，用摄像机把实验的现象录制下来，重放、慢放或放大，甚至是模拟实验的关键部分，并依据需要，把长时间的过程缩短，或者把变化的瞬间拉长、展开，再现物理过程，能够帮助学生观察，从而弥补学生实验的不足，使学生产生不可磨灭的印象。例如，平抛运动演示实验现象呈现的时间太短，若用数码摄像机把实验过程拍摄下来，用电脑软件做成录像，在大屏幕上重复慢放，这样现象明显、过程清晰，增强了演示实验的效果。例如，电流的方向判断及大小计算在初三电学中是重点，但电流在导体中看不见摸不着的，初中学生难以理解，导致在电路分析和计算经常出错，课本中虽然有许多幅相关插图，但却是静止的，没能让学生有电荷流动感觉。如果利用多媒体技术中动态软件（Flash）设计制作出导线中正、负电荷流动的画面，把微观粒子宏观化，学生理解起来就不会那么困难。
物理课程中有些实验如理想实验，在中学环境下很难完成，而利用计算机模拟理想状态，可以很好地展示。比如，《运动和力》这一章中的伽利略的著名实验――对接斜面实验，是牛顿第一定律的实验基础，依靠现有的仪器无法表现那种无磨擦的理想状态，而利用计算机可以达到理想境界。物理中还有一些实验在常规中学实验室根本无法做，如原子物理中的小粒子散射实验，这时，利用多媒体电脑制作这类实验的动画或从网上下载，就可以为物理实验教学和培养学生的实验能力提供崭新的平台，促进学生观察能力、思维能力和实验能力的发展。针对该实验，可先把教材的实验装置在计算机上绘制出来，再用亮点表示粒子的运动轨道，再对两种原子相遇的情况进行放大说明，同时，操作中可以控制实验速度，便于学生观察。
随着多媒体技术的不断发展和成熟，计算机已作为教学过程中一种理想的认知工具在教育领域中被广泛应用。可以预见，在课堂教学中引入多媒体课件教学，不仅将促进教学手段的变革，同时还必将促进关于教材的观念与形式、教学方法与课堂教学结构的变革，进而促进教学思想和教学理论的改革与发展。做为教师，尤其是青年教师，更应与时俱进，以科学的态度、勤奋刻苦的精神、务实的作风，开拓创新，积极投入到课堂教学改革中来，全面提高物理教育教学质量。
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