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谈多媒体技术在高中物理教学中的运用

2013-07-02 01:03  谈多媒体技术在高中物理教学中的运用
 多媒体技术是将文字、声音、图形、静态及动态图像与计算机集成在一起。它具有丰富的表现力，交互性强，共享性好等特点，是培养学生学习兴趣和自我发展能力，提高教学质量的重要途径。本文就物理教学中运用多媒体技术作一些分析、探讨。
 一、  多媒体技术在物理教学中的优点
   1．有利于学生透彻理解物理的理论知识和实验原理。
   一些抽象的物理内容，传统的教学方法并不适应，而多媒体技术的模拟教学方法能通过二维或三维动画形式进行信息处理和图像输出，在显示屏上通过微观放大，宏观缩小,瞬间变慢,动态变化等方式，调动学生多种感官参与活动，使学生从动态图像中获得信息而形成鲜明的感性知识，为进一步形成概念，上升为理论知识奠定基础。如电源电动势、曲线运动的轨迹、原子核的组成，电子云、核外电子运动等。一些实验教材对实验的原理等都有较详细的介绍，但面较窄、较抽象，学生普遍反映在预习时难以掌握，使用多媒体技术，则可将实验原理，仪器使用等都以生动的动画展示出来，大大增强了理解的速度和深度，通过模拟实验后使学生学得更扎实、透彻。
  2．有利于增强学生求知的兴趣，培养动手能力
   传统教学中教学方式手段比较单一，大多数课堂仅用粉笔、黑板靠教师嘴讲，时间长了，学生听起来枯燥、乏味、注意力不集中，学习效率低下，束缚了学生的思维想象，使学生产生厌学情绪。倘若在物理教学中借助多媒体技术，教师在教学过程中可轻松引领学生进入直观，形象、甚至虚拟的场景，使学生犹如身临其境，学习兴趣倍增，学习也由被动变为主动。而在学生分组实验操作前可在机上作仿真实验，对实验过程、步骤、规程都预演一遍，这样不仅缩短教学环节，提高实验质量而且能锻炼动手能力，促进学生提高思考、分析、解决问题的能力。
 二、  多媒体技术在物理教学中的运用
1、教学演示
   在物理教学中，演示教学是物理课堂教学中一种深受学生欢迎的教学方式。通过演示能够为学生提供感性材料，加深学生对知识的理解，提高知识的保持率。然而有些重要的物理概念和规律无法在课堂上用简单的设备进行演示。如罗兰实验、光电效应实验、布朗运动、原子的能级跃迁等。我们可以用多媒体技术来模拟演示，不但可明显直观地展示实验过程，而且可做到声、文、图并茂，激发了学生学习兴趣，并克服了实物演示现象不明显，实验失败，不同角度观察结果不同、演示准备间长等缺点。应用多媒体技术，也可以把肉眼无法捕捉的瞬态变化缓慢地呈现在显示屏上，也可以将变化极慢的现象缩短在瞬间，使所需信息一目了然。这样大大提高了教学效率与教学质量。如在讲授横波的特点时，我们总是用水平悬挂的橡皮绳中振动的传播为例，而橡皮绳的演示又特别不容易成功，其原因与波的传播速度有关，可以把橡皮绳的横波近似地看成是张紧的弦中振动传播的模式，其波速 演示时希望波速不要太大，则选择线密度 大一些的橡皮绳进行实验，但 一加大，橡皮绳在自身所受重力的作用下拉得更紧。即T也增大，而波速却降低不了，波速一大，学生还来不及观察，波已反射回来，演示效果差，而且细橡皮绳振动时，坐在后排的同学看不清现象，坐在旁边的同学看到的现象又有偏差。而我们用多媒体计算机来模拟演示，可以把横波的传播现象缓慢地呈现出来，同时可以利用背景和颜色处理技术，把质点振动和波的传播形象地加以区别，在演示过程中，配上适当的演讲词说明振幅与波长的概念、横波的特点、相距半波长的奇数倍或偶数倍质点振动时的相位关系等。这样学生在轻松活泼的气氛中掌握知识。
 2．模拟过程
 物理教学中不可避免要解答一些综合题，如电磁场应用综合题，由于这些问题往往涉及的知识点多，难点高，特别是空间思维的想象能力要求强等特点，很容易给学生造成分析过程混乱，概念不清，进而很难完成解答。而借用多媒体模拟实验的方法，把难以想象的空间问题，进行动画呈现，把复杂的过程形象地描述出来，加深学生的感观认识，往往可以达到事半功倍的效果。
 三、  多媒体在物理教学中应注意的几个问题
多媒体技术以其高度智能化，交互性强，表现形式丰富等优点，越来越多的
在物理课堂教学中应用，但是这种技术并不是万能的，我们在发挥它优势的同时，也应克服它的不足，在物理教学中运用，应注意以下几个问题。
 1． 注重不可替代性
 不可替代是是否在教学中运用多媒体的前提和关键。物理是一门以实验为基础的学科，选择多媒体教学时，一定要选择那些课堂上无法用实验演示或虽可演示但无法揭示其本质规律的物理过程，抽象难懂的思维过程等内容。通过多媒体教学达到变抽象为形象，变微观为宏观，便于观察的目的。同时，还必须是其他教学手段无法替代。凡是能实际操作而且实验现象十分明显的实验，或教师用语言能讲清楚的问题，就没有必要用多媒体教学，如天体的运动规律（日食、月食）、 地震波传播、波的叠加等过程，扩散和布朗运动、原子的结构，核反应过程等，常规教学由于受时间、空间及实验条件的限制，无法直观展示，学生得不到感性认识，难以想象和接受，但借助多媒体课件可以突破时间和空间的束缚，进行逼真的模拟，使学生认识加强，理解透彻，起到减时增效，事半功倍的作用；又如，刚体碰撞过程中微小形变的分析，电磁振荡过程中电流方向的改变以及电场能、磁场能之间的相互转化，电磁感应中磁通量的变化，光电效应发生过程中光子和光电子的运动等物理过程，讲解时比较困难，借助计算机则可将物理过程中看不见的东西通过形象化的仿真和模拟来展现。起到化无形为有形，化抽象为形象，转换思维方式，降低理解难度的作用，收到良好的效果；再如确认感应电流方向（楞次定律）的实验，教师完全可以通过清晰的演示或学生分组实验来探索与总结出楞次定律，从而使学生对楞次定律有着深刻的理解，而借用多媒体演示反而会有失可靠性之嫌。

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 2． 注重开发软件
教学中运用多媒体技术能增加课堂知识容量，突破难点。 但在制作CAI课件
时费时费力，甚至影响教师备课，钻研教材的精力和时间，从而不利于课堂效益的提高。故在运用多媒体技术，特别是在设计CAI课件时，把重点花在需突出难点上，不必面面俱到，应开发制作软件利用一个动态画面，突破一个难点，讲清一个问题，软件应力求简洁明了，说明问题，同时能很好的实现人机交互。例如，“波的干涉和衍射”一课，波的叠加是难点。教师可设计3幅动态画面：波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇、波峰与波谷相遇。请学生注意观察相遇时波面的变化情况，即可将很难解释又无法通过实验说明的波的叠加的问题轻易解决。又如：“玻尔的原子结构模型”，教师可设计出氢原子的能级相应变化间的关系说明玻尔理论，使学生得以在欣赏具体、生动、直观的画面的同时很容易地记住玻尔理论。每节课制作的软件，经长期积累可形成一个蔚为可观的软件库。
 3． 注重适当留白
多媒体教学是一种教学的表现形式，使用时一定要恰如其分，合理适当。在
 实际教学中，有的教师为追求形式，搞一些花架子，在一节课上，使用图片、幻灯、录音、电视、电影和计算机等媒体。结果，教师手忙脚乱。学生大饱眼福，课堂上热热闹闹，但教学效果一般。因此，在运用多媒体教学时，应适当掌握时间，不宜过长，最后适当留白，给学生提供一定的思维活动空间和时间，激励学生思维，让学生自己去主动思考，弄懂知识。如“波的干涉和衍射”一课，在分析完干涉图样稳定性后，可向学生提出问题：若两列波频率不同，相遇时会有何现象？这个实验尽管可通过CAI模拟，但不去做，可让学生应用想象力去想象、推理、去讨论，从而得到产生稳定干涉现象的必要条件；又如“玻尔的原子结构模型”课中，不妨通过CAI设计一个电子绕核旋转的动态模型，模拟出电子云图，告诉学生玻尔理论有其局限性，激起学生强烈的求知欲和学习兴趣，促进学生主动思维，真正提高课堂效益。