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1、整合多媒体技术，优化物理课堂教学翁秀红【摘要】在新课程改革的背景下，发展多媒体教学已经成为现代教育的主流。本文结合在教学实践中成功的物理教学模式，探讨通过整合多媒体技术来改善物理教学结构、提高物理课堂教学效率的方法。【关键词】多媒体技术；物理教学模式随着现代化教育技术的发展和国家对教育投入力度的增大，多媒体辅助教学已深入到大多数学校。随着多媒体计算机进入教室和实验室，以及网络教室、物理探究实验室等专用教室的完善，发展多媒体教学已经成为现代教育的主流。物理教师通过整合多媒体技术来探索新型物理教学模式、改善物理教学结构、提高物理课堂教学效率是实施新课程改革的重要途径和突破口。一、 多媒体的特点：多
2、媒体技术是一种把文本、图表、图像、动画、声音等运载信息的媒体结合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制，在屏幕上将多媒体各个要素的有机结合，并完成一系列即时、交互操作的信息技术。它具有集成性、交互性、控制性的特点，能把符号、语言、文字、声音、图形、动画和视频图像等多媒体信息集成为一体，使人通过多种感官来获取相关信息，提高信息传播效率。同时，由于多媒体采用了图形交互界面、窗口交互操作、触摸屏幕技术，使人机交互能力大大提高，可实现传播双方信息的双向交流。多媒体技术应用于教学过程中不仅非常有利于知识的获取，还非常有利于知识的保持以及课堂教学内容的再现。二、 多媒体技术应用于物理教学模式的探讨教学是教
3、师的“教”和学生的“学”所构成的教学信息传播过程，因此教师在进行物理教学设计时，应该系统科学对各种课程资源进行有机的整合，对物理过程中相互联系过程的各部分作出整体安排。基础教育课程改革纲要（试行）对于教学过程有明确的要求：“教师在教学过程中应与学生积极互动、共同发展，要处理好传授知识与培养能力的关系，注重培养学生的独立性与自主性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习。教师应尊重学生的人格，关注个体差异，满足不同学生的学习需要，创设能引导学生主动参与的教育环境，激发学生的学习积极性，培养学生掌握和运用知识的态度和能力，使每个学生都能得到充分的发展。”
4、在众多的物理教学模式中，既符合“学教并重”的教学理念，又较好实现多媒体技术与物理课堂教学整合的教学模式有两种：以教师使用课件为主的“探究性”教学模式和以学生使用课件为主的“协作式”教学模式。1、以教师使用课件为主的“探究性”教学模式多媒体技术可以把文本、图表、图像、动画、声音等运载信息的媒体结合在一起，它既可以动态呈现物理现象的变化发展过程，调节事物和现象所包含的时间要素，将缓慢的变化和高速的运动清晰表现出来，将实物放大或缩小，为全体学生的充分感知创造条件；也可以重新组织情景，突出事物的本质特征，促进学生形成稳定清晰的表象，为学生学习概念规律创造条件。以教师使用课件为主的“探究性”教学模式主要
5、应用于目前物理教学中最常见的概念课、规律课、习题课、复习课和讲评课。（1）应用多媒体教学的概念课的模式概念课的教学模式就是在用多媒体创设物理问题情景（或者演示实验）的基础上，用计算机模拟实验现象的物理过程，从而强化学生的表象，促进学生识别实验现象发生及变化的条件，然后再进行抽象、概括，形成概念规律或找出物理现象的共同特征。这种模式比演示实验后直接进行抽象概括的效果更好。这是因为相对于演示实验的发生，学生的观察具有滞后性和被动性，并且实验现象往往很快消失或者不清晰，容易造成大量学生的观察困难，难以形成鲜明丰富的表象。利用计算机模拟实验可以有效地解决这一问题，从而优化学生的学习过程。该模式的基本教
6、学流程如图1所示。 引入新课演示实验模拟实验抽象概括建立物理概念巩固深化图1（2）应用多媒体教学的规律课的模式每个物理规律的发现都经历一个漫长的历史过程。规律教学的主要目的是让学生经历科学探究的过程，引导学生循着前人研究的思路来重新“发现”这一规律，在探索的过程中培养学生的观察实验、动手实践操作能力及逻辑思维能力。有些规律的发现要经历十分漫长的过程（如牛顿第一定律），有些规律的探索实验因为受中学实验条件的限制，无法重复（如粒子散射实验、库仑定律等），都需要用多媒体技术来辅助教学。这种情形下的规律课也是以教师使用课件为主，该模式的基本教学流程如图2所示。问题情景小实验学生探究实验模拟实验演示实验
7、（视频）结论应用实验结果展示数据处理与分析结论评价实验情况总结实验指导图2（3）应用多媒体教学的习题课的模式在习题课中，计算机主要用于展示问题情景，动态模拟问题情景中包含的物理过程及物理模型，帮助学生抓住问题的核心，理清解题思路，这样可以大大提高习题教学的效率。该模式在物理习题教学中有广泛的应用，如受力分析、分析电场、磁场等抽象问题的多过程的变化等等。其基本流程如图3 所示。问题情景模拟物理过程解题思路解题规范总结反馈建模图3（4）应用多媒体教学的复习课的模式在复习课中可以利用计算机在短时间内重复出现彼此相关的物理现象、公式、图表、图线，以激活学生的记忆，对学生的物理认知结构进行“刷新”，然后
8、提供典型的物理问题情景，分析解决问题，总结方法规律。其基本流程如图4所示。信息反馈知识结构变式反馈评价综合应用图4（5）应用多媒体教学的讲评课的模式无论作业的讲评还是试卷的讲评，主要的目的都是为了纠正偏差，预防错误，巩固基础，提高学生分析能力。利用多媒体技术辅助进行讲评，可以通过学生各种典型错解的展示，促进师生互动、生生互动，适时反馈，及时点评，进一步发挥课堂评价的功能。其基本流程如图5所示。典型错解评价反馈变式迁移综合应用反馈评价图52、以学生使用课件为主的“协作式”教学模式以学生使用课件为主的“协作式”教学模式在目前物理教学中还比较少见，仍处于探索中，主要有两种模式。(1) 网络化教学模式
9、这是在网络教室，学生通过网络进行学习的教学模式。这种教学模式以学生的自主学习为主，可以适应学生的个性差异，但如果缺少有效的指导，可能会导致无效学习。由于物理课件比较复杂，难以在网上运行，限制了物理网络教学的开展。该模式可应用于一些实践活动课，如航天技术的发展，移动通讯技术的应用等等。其基本流程如图6所示，可以有许多变式。教师提出问题和目标教师个别指导选择学习测试反馈指导系统学生通过网络学习图6(2）计算机辅助实验教学模式这是采用计算机、无线数字通信技术和多媒体技术，基于物理实验的基本原理，实现实时控制、实时测量、数据采集、数据存储、数据处理、图像处理、实验模拟、实验评价报告、结果分析、学生自测
10、、问题答疑等功能的一种教学模式。硬件环境主要由微机管理组件、无线数字收发模块、微机测控模块、教学媒体、系统专用软件、多媒体物理实验CAI、仪器设备管理库、学生实验数据库和学生成绩档案库等部分组成。其特点是现代化手段与传统的物理实验进行有机结合，形成多媒体实验教 学环境。它具有测量精度高、测试速度快、时空被扩大、智能交互、图文并茂、动画丰富等特点；扩展了传统的物理仪器的功能，赋予基本的物理实验新的内容，突出了现代化测试手段和方法的应用，能够激发学生的兴趣，拓展学生的视野， 增强其适应科技发展的能力。但其不足之处在于进行这种模式的教学，学生要在课前学会安装各种模块和传感器、操控多个软件，对学生动手
11、能力和计算机使用能力有较高要求，不适合低年级的学生使用。且设备成本较高，难以面对全体学生。其基本流程如图7 所示。课题DIS系统数表图线分析概括（评价）规律运用图7三、多媒体技术应用于物理教学的原则1、必要性原则教师在使用多媒体之前，要充分论证这节物理课的内容是否有必要采用多媒体辅助教学。物理是一门以实验为基础的科学，很多实验必须通过学生的亲手做或教师的具体演示才能达到应有的教学目的，如果把真实的实验全部用电脑加以模拟，势必降低实验的可信度，也会影响学生的实验操作能力，这样做有悖于素质教育理念，不利于学生的全面发展。2、主导性原则现代教育理论强调以学生为中心，学习是获取知识的过程，强调知识不是
12、通过教师传授得到，而是学习者在一定情景即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过人际间的协作、讨论等活动主动建构知识意义的过程。这就意味着教师在教学设计中就要充分考虑学生、教师、教材、媒体四个要素的各自地位和作用，不能离开具体的教学内容与教学对象来进行多媒体教学，不能只追求形式，而忽略学习的对象和主体，避免本末倒置、喧宾夺主。3、科学性原则科学性是自然科学中首先必须具备而且是最重要的一个性质，离开了科学性，也就失去了自然科学立足的根本。因此我们在使用多媒体计算机课件进行物理教学时一定要注意不能犯科学性错误，否则不但不能起到辅助教学的作用，反而会给学生学习
13、带来更大的负面影响。为了在使用中更好地体现课件设计的科学性，应该尽量多地利用多媒体视听技术展现中学物理教学内容中直观、具体、生动的形象，使学生犹如身临其境，给学生创设形象生动的物理学习情景，可以极大地调动学生的参与意识与学习兴趣。同时在教学过程中有意识地提供一些伪科学的素材，提高学生科学判断能力。4、高效性原则这个原则主要从三个方面来体现。一是能实现信息传输的高效性：无论是哪种教学模式使用多媒体技术，都是为了使人通过多种感官来获取相关信息，提高信息传播效率。教师在进行多媒体资源整合时，要注意对教育资源的有效统整和高效控制。二是体现“学教并重”的高效性：多媒体技术不仅仅是辅助教师“教”的演示教具
14、，而且应该是促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具，通过课堂教学、协作学习、网络答疑等多种方式促进学生主动发展。三是使用的高效性：受地域、经济、资源分配不平衡等客观因素的影响，有些物理场景学生在日常生活中不可能见识（如内陆的学生难见海市蜃楼，沿海的学生也见不到沙漠蜃景等），有些物理实验难以观察或者精度要求太高难以在课堂演示等，都可以借助多媒体技术得以解决。同时也要考虑教师群体以及学生的差异性，多发展积件库和资源库，避免大量的重复劳动，实现资源共享。总之，在物理课堂教学中整合多媒体技术是一个在摸索中前进的新课题，我们应该正确、辩证地对待多媒体，用其所长，避其所短，使多媒体教学更好地为提高物理教学质量服务。【参考文献】（1） 宋树杰：高中物理新课程理念与教学实践，商务图书馆，2006年2月（2） 秦晓文等：利用现代教育技术优化中学物理课堂教学结构和学习过程，课程与教学，2001、5（3） 瞿彩萍：多媒体辅助教学的优势和存在问题点评，教育探索，2001、10
