多媒體技術在物理課堂教學中應用的嘗試

 
論文摘要: 內容摘要：現(xiàn)代教育技術的發(fā)展，對傳統(tǒng)的教育觀念、教育結構、教育內容、教育手段、教育方法、教育形式進行了改革。多媒體課件進入課堂，將現(xiàn)代教育技術帶入了嶄新階段。在信息社會高速發(fā)展的今天，多媒體課件全面運用于高中物理教學，可以激發(fā)學生學習興趣，渲染教學氛圍，構置特定的教學情境，更重要的是可以有效地突破教學重難點，提高學生能力，收到事半功倍的效果。
     
    關鍵詞：多媒體、物理教學.應用
     
    原教育部長陳至立在全國中小學信息技術教育工作會議上指出：教育部從２００１年起，用５－１０年左右時間在全國中小學基本上普及信息技術教育，全面實施“校校通”工程，以信息化帶動教育的現(xiàn)代化，努力實現(xiàn)基礎教育跨越式發(fā)展。教育信息化的核心，就是如何使我們學校充分利用信息技術，改革我們的課堂教育模式，改革我們的教學過程，改革我們的育人模式，推動教育現(xiàn)代化。
     
    微機系統(tǒng)能將數(shù)字、圖片等直觀地展現(xiàn)出來，給學生提供具體可感受的形象，以此調動學生的多種感官，特別是屏幕上出現(xiàn)的彩色畫面，能把學生的審美體驗推向高潮，從而使學生進入主動學習、積極思維，探索知識的認識活動中去。從而產(chǎn)生無限的學習熱情和動力。從現(xiàn)代教學改革的角度看，能促進真正意義上的“教育平等”，使學生從被動的聽講者和接受者，轉變?yōu)橹鲃訁⑴c的學習主體，提高學生的信息意識，培養(yǎng)較強的獲取信息、處理信息的能力，多媒體技術引入課堂實驗課堂無法演示的宏觀的、微觀的，極快的、極慢的物理過程，突破時間及空間的束縛。進行逼真的模擬，靈活地放大或縮小場景，將這些過程生動、形象地展現(xiàn)于學生面前，起到化無形于有形，化抽象為形象，轉換思維模式，降低思維難度的作用，使學生認識加強，理解透徹，其作用主要體現(xiàn)在以下方面：
     
    一、應用多媒體課件可以充分發(fā)揮學生的主體作用
     
    提倡主體性教育，是社會主義現(xiàn)代化建設的現(xiàn)實需要，也是國際上教育改革的趨勢。主體性教育的過程，是教師引導下的學生獨立學習和自主活動的過程。按認知學習理論的觀點，必須充分發(fā)揮學生的主動性和積極性，學生才能獲得有效的認知。
     
    在傳統(tǒng)的課堂教學過程中，教師面向學生傳授知識技能，從教學內容、策略、方法、步驟，甚至學生做的練習都是教師事先安排好的，學生只能被動地參與這個過程。這種方式以教師的主觀意識為主，學生完全處于被動地位。
     
    多媒體課件可以把電視機所具有的視聽合一功能與計算機的交互功能結合在一起，產(chǎn)生出一種新的圖文并茂、豐富多彩的人機交互方式，而且可以立即反饋。在這種交互式學習環(huán)境中，學生可按自己的學習基礎、興趣來選擇自己所要學習的內容，可以選擇適合自己水平的練習，也可以選擇不同教學模式（如個別教學模式或協(xié)商討論模式）來學習，這種交互方式對教學過程具有重要意義。教師的地位和作用主要表現(xiàn)在培養(yǎng)學生掌握信息處理工具的方法和分析問題、解決問題的能力上，轉變了傳統(tǒng)的以教師為中心、以課堂為中心的教育方式。
     
    蘇霍姆林斯基指出，教學應使學生從中產(chǎn)生發(fā)現(xiàn)的驚奇、自豪，滿足求知欲的愉快和創(chuàng)造的歡樂等各種情感體驗，從而使學生帶著高漲的、激動的情緒進行學習和思考，使教學成為一個充滿活力和激情的活動。應用多媒體課件，能充分發(fā)揮學生的主體認知作用，較好地實現(xiàn)了上述要求。
     
    二、應用多媒體課件教學可以多方位地提高學習效果和培養(yǎng)能力
     
    實驗心理學家蘇瑞特拉做過兩個著名的心理實驗：一個是關于人類獲取信息的來源，他通過大量的實驗證實，人類獲取的信息83％來自視覺，11％來自聽覺，3.5％來自嗅覺，1.5％來自觸覺，1％來自味覺。這就是說，如果既能看得見，又能聽得見，還能用手操作，通過這樣多種感官刺激獲取的信息量，比單一聽老師講課強得多。另一個是關于知識記憶持久性的實驗，結果表明，人們一般能記住自己閱讀內容的10%，聽到內容的20％，看到內容的30％，聽到和看到內容的50％，在交流過程中自己所說內容的70％。這就是說，如果讓學生既能聽到又能看到，再通過討論、交流，用自己的語言表達出來，知識的保持將大大優(yōu)于傳統(tǒng)教學的效果。應用多媒體課件教學，能有效地激發(fā)學生的學習興趣，使學生產(chǎn)生強烈的學習欲望，從而形成學習動機，主動參與教學過程，使課堂信息量加大，學生易于接受，在愉快的氣氛、交互討論中掌握了教學的重點、難點，教學效果相當明顯。
     
    同時，應用計算機與網(wǎng)絡的功能創(chuàng)設引入概念的情境、創(chuàng)設推導規(guī)律的情境、創(chuàng)設提出能夠逐步深入的問題情景、創(chuàng)設能使學生將所學知識外化的問題情景、引導學生在所設置的物理問題情景中主動探索、主動發(fā)現(xiàn)，在生——生、師——生的討論與協(xié)商中充分地展現(xiàn)相關的物理情景，并經(jīng)過比較與鑒別、分析與判斷、改造已有的物理圖景或建立新的物理情景，從而完成地所學知識的意義建構，它能讓學生主動參與進行探索和研究，特別是對學生實現(xiàn)直覺思維、形象思維與邏輯思維相結合的思想訓練的理想工具。因此在課堂教學中應用多媒體技術手段是輔助課堂教學，幫助教師完成“創(chuàng)設情景、激發(fā)動機、提出問題、建立圖景、引導討論、畫龍點睛”的極好工具，按照“以能力立意為主”進行教學的基本思想，多媒體課件不僅僅有利于知識傳授，更重要的是用它創(chuàng)設情境進行能力培養(yǎng)，主要體現(xiàn)在以下四個方面：
     
    1、應用課件創(chuàng)設物理情景、培養(yǎng)學生的直覺思維能力
     
    例如：回旋加速器是實驗室中大量產(chǎn)生高能粒子的實驗設備，高中物理課本是以文字和插圖形式描述了它的工作原理，因為是靜態(tài)的，比較抽象、枯燥，不易被學生接受。利用幾何畫板或flash制作成課件,創(chuàng)設情景,在這個情景中學生可以觀察到周期性變化的電場變化情況與粒子運動之間的時間對應關系,教師只提出為什么要有這種對應關系,就丟激發(fā)學生思維的積極性,從而真正建立起粒子旋轉與義變電場“同步”的概念。這種觀念的建議和理解不是邏輯推理的結果，而是通過對物理情景認真反復地觀察，主動思考來實現(xiàn)的，是學生自己“悟”出來的，是一種直覺。
     
    2、應用多媒體課件展現(xiàn)物理過程，培養(yǎng)學生的形象思維能力
     
    課件的制作，可以為課堂教學提供豐富、生動的實際情景，可以把復雜的物理過程（多種因素均在變化）暴露無遺，讓學生通過觀察、聯(lián)想和想象去理解動態(tài)的物理過程，形象地建立起相應的過程圖景，這樣一方面能使學生利用自己原有的知識結構、經(jīng)驗去同化和順應當前所學的知識，從而實現(xiàn)對知識意義上建構；另一方面又能在此過程中培養(yǎng)學生的形象思維能力，這樣更有利于學生產(chǎn)生靈感和頓悟。
     
    如豎直彈簧振子在振動過程中不僅運動學量（如位移、速度、加速度）發(fā)生變化，動力學量（振子所受合外力、彈簧彈力、振子所受支持力等）也發(fā)生變化，同時還伴隨著振子動能以及彈性勢能的變化，復雜的變化過程學生不知從何入手，利用幾何畫板設計成課件，這些量就會直接反映出來，并找出警戒線同自由長度位置重合時，木塊所受支持力為零。這處情境會激發(fā)學生進一步探索的欲望，并理解此時木塊處于脫離與不脫離木塊的臨界狀態(tài)。
     
    3、應用多媒體課件分析圖景，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力
     
    如在“交流電的產(chǎn)生”一節(jié)教學中，交流電三要素（最大值、頻率、初相）若用動畫去設計，可以事先提出問題：當線圈匝數(shù)、磁感應強度、矩形線圈的面積、轉動頻率發(fā)生變化時，最大值會如何變化呢？學生可以想象，得出自己的結論后，教師開始演示，驗證，并進一步提出問題，為什么會出現(xiàn)這種情況呢？正弦圖象如何變化？這種形象的圖形激發(fā)學生興趣，并應用所學過的知識及已有的圖景進行類比推理和演繹推理，并用數(shù)學公式和邏輯語言將其表現(xiàn)出來。
     
    4、創(chuàng)設動態(tài)、變化的圖象，培養(yǎng)學生辯證思維能力
     
    事物總是運動變化的，事物的變化分為量變與質變，其中質變是突變，而量變就有一個過程，并且事物在量變的過程中質并不變。因此尋找變化中保持不變的部分，乃是把握事物本質的重要方法。
     
    如講解“共點力平衡”問題時，可創(chuàng)設三個情景：１：夾在光滑斜面和可以轉動的木板之間的小球，當木板轉動時，小球所受斜面支持力、木板所受壓力的變化。２：光滑斜面向左緩慢移動過程中，懸掛在豎直繩上的小球所受斜面支持力、細繩拉力的變化。３：細繩一端拴著一個小球，小球所受球面的支持力、細繩的拉力將如何變化。學生在分析、判斷得到結論后，不僅得到了三個共點力動態(tài)平衡的圖解法，以及使用條件，更重要的是發(fā)現(xiàn)了三個共點力作用下物體的動態(tài)平衡，或者是合力的大小方向不變，而且一個分力的方向不變：或者是合力的大小方向不變而物體受力三角形與結構三角形相似，且對應邊之比保持不變。這正是物理變化中的幾何關系的不變性。
     
    變化中不變以及在變化中求不變的思想是辯證思維在物理學中的重要體現(xiàn)，也是物理學的靈魂，貫穿于物理學始終，應用幾何畫板或其他教學軟件，展現(xiàn)動態(tài)圖景，幫助學生在探索本質、尋求真理的過程中逐步培養(yǎng)變化中求不變的意識，引導學生對物理問題進行哲學上的思考，從而培養(yǎng)他們“全面、本質看問題”的基本素質。
     
    三、應用多媒體課件可以切實解決課時矛盾
     
    計算機多媒體技術通過文字、圖形、圖像、動畫、音頻和交互式網(wǎng)絡等方式，可使教學過程圖文并茂、生動活潑，知識面更廣。學生們在這些動感學習環(huán)境中，對教學內容更容易領會和掌握，可以大大加快學習進度，提高學習效率。更為重要的是，由于教學進度的加快，為學生在無形中增加了學習時間。在物理課堂教學中，很多內容是很難通過說就能解決問題的，如人造衛(wèi)星，宇宙速度以及各個行星如太陽的運動情況，直線運動和受力分析等，如采用傳統(tǒng)的教學方法，即便是講一節(jié)課，學生也難以理解，反而只會加深學生對物理知識學習的畏懼感。這些知識完全可以運用多媒體技術讓大家看到模擬的直觀的情況，這不僅可以將內容講得生動活潑，激發(fā)學生的學習興趣，還可以增長學生的見識。利用多媒體課件教學可大大加快教學進度，從而節(jié)約大量時間。對于少數(shù)學生不能及時弄懂的內容可以反復播放，強化學生的認知能力。
     
    多媒體課件教學把理論教學和實踐教學有機地融合在一起，教師在多媒體課室的教學中，隨時可講解理論知識、演示實驗步驟、指導學生學習或讓學生自己動手做實驗；學生在多媒體課室中，既能學習到“必需”、“夠用”的理論知識，又掌握了實踐操作技能，做到省時、高效，課時矛盾迎刃而解。
     
    另外，通過制作課件可以加強備課組、教研組的活動，更能深入、細致地鉆研教材、大綱，提高教研水平和能力；同時，也能充分發(fā)揮全組團結協(xié)作精神。
     
    隨著多媒體技術的不斷發(fā)展和成熟，計算機已作為教學過程中一種理想的認知工具，在教育領域中被廣泛應用�？梢灶A見，在課堂教學中引入多媒體課件教學，將不僅是促進教學手段的變革，同時還必將促進關于教材的觀念與形式、教學方法與課堂教學結構的變革，進而促進教學思想和教學理論的改革與發(fā)展。做為老師，尤其是青年教師，更應與時俱進，以科學的態(tài)度、勤奮刻苦的精神、務實的作風，開拓創(chuàng)新，積極投入到課堂教學改革中來，全面提高教育教學質量。

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