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1、电教媒体对物理教学的作用及与常规教学的整合王晓乔引言：随着电脑普及，我校各个教室、办公室几乎都配备了常用的电教设备，各类电教设备的使用尤其是校园网络的建立，多媒体在教学中所占的比例也越来越大。无纸化办公、网络教学正在使教师的教和学生的学变得与以前诸多不同，多媒体教学真正进入了实用和普及阶段。在教学过程中，不难发现，利用多媒体辅助物理教学的优点，可以由浅入深、深入浅出地化解许多知识难点，便于学生理解和掌握物理规律。同时多媒体尤其是网络教学中的资源共享也为高密度的教学内容节省了大量时间，其作用是巨大的。但常规教学也有其特点和优点，也有多媒体教学不可替代的作用。如果仅为增加可视化效果而滥用多媒体，就
2、会适得其反。那么，我们在教学过程中就应该正确处理多媒体教学与常规教学的关系，使得电化教学手段与常规教学手段完美整合，合理使用，才能不断提高教学水平和教学质量。一、电教媒体对物理教学的作用随着现代教育技术的不断推广，电教媒体如：幻灯、实物投影、教学课件、录像等，尤其是电脑，以其在课堂教学中的独特优势被广大教师广泛应用。而物理实验教学往往是物理课堂教学的重点、关键，直接影响课堂教学质量。但有时演示实验因实验环境、器材本身的局限性，无法直接让全班学生都观察清楚实验的操作过程及实验现象，甚至有些实验根本无法实现。学生由于没有获得关于这些现象和过程的感性认识，因而对实验原理、现象、结论理解较为困难；有时
3、则因为演示实验本身存在不足，学生难以产生丰富的联想，难以完成从实验现象到物理规律的抽象。如果能适时恰当地运用电教媒体对演示实验加以改进、完善或模拟，则可以克服上述方面的不足。充分发挥教师在课堂教学中的主导作用和学生的主体作用，从而使教师教得轻松，学生学得愉快，既达到通过实验突破重难点的目的，又优化了课堂教学结构，提高了实验教学质量，达到课堂教学效果的目的。那么，如何才能充分发挥电教媒体在物理演示实验教学中的作用呢？笔者在教学中有如下粗浅的看法。1.利用电教媒体，激发学生参与物理实验活动的兴趣兴趣是最好的老师，是学生主动学习、积极思考、探索知识的内在动力。在物理实验教学中，运用投影片、录像片或多
4、媒体课件，创设与教学内容相吻合的教学情境，使学生有如身临其境之感，可以充分地激发他们的学习兴趣和求知欲望，使他们的学习变得轻松愉快，进而收到很好的教学效果。要实现这一点，就必须在枯燥无味的传统实验中灵活运用电教媒体进行实验教学。比如，在绪论教学时，可以播放一些物理知识的科教影视片，如雨后的彩虹、火箭的发射过程、静电现象等等，这样即可以通过神奇而又非常实际的物理现象提高学生的学习兴趣，又可以使学生在兴趣盎然之中，对这门学科以及它的知识结构、体系有一个比较概括的了解。2.利用实物投影仪、视频展视仪或投影幻灯机等弥补实验不足，增强实验演示效果在我们物理实验教学中，有些仪器可见度小，演示实验效果差。如
5、在学习游标卡尺、螺旋测微器、秒表、万用表、安培表、伏特表等的原理、使用方法及读数时，虽然学校能保证每位学生手中都有这些仪器，但由于这些仪器刻度比较小，教师讲解示范起来非常吃力。教师可以将游标卡尺、螺旋测微器、秒表、万用表、安培表、伏特表等甚至一切方便展示的实验仪器都拿到视频投影仪或投影幻灯机上进行演示、测量、读数、分析；因此利用实物投影仪或幻灯机等电教媒体的放大作用，能让全班同学都能够详细、全面观察到教师的具体操作过程和读数方法，从而弥补了实验的不足，增强了实验演示效果。还有些实验只能在平面上做，可见度受到极大的限制，不利于学生观察掌握。如演示条形、蹄形磁铁的磁场及磁感线分布时，先左右摇动磁力
6、线演示板并使其中间的铁屑均匀分部，然后在磁力线演示板下放一条形或蹄形磁铁，轻轻地敲击几下磁力线演示板，这时磁力线演示板内铁屑就会有规则地排列成弧形曲线，可以形象地演示磁场的分布，但如果学生不走近讲台根本无法看清这一现象。如果将这一实验放在幻灯机上做，并将现象投到屏幕上，就能使全班同学都看清这一现象。因此利用实物投影仪或幻灯机等电教媒体的放大作用，能让全班同学都能够详细、全面观察到教师的具体操作过程和读数方法，从而弥补了实验的不足，增强了实验演示效果。3.利用计算机虚拟现实、模拟演示实验，展现宏观和微观世界物理学所研究的物体小到微观粒子，如原子、电子、光子等，大到宏观世界的自然规律，用普通的办法
7、无法向学生演示，虽然可以用挂图等来描述，原理解释上总欠细腻清楚，但不能反映其动态的变化规律。尤其在一般实验条件下难以实现的实验内容，虽能说清“其然”，却难以描述其“其所以然”，常会造成一种教师无法准确表达、学生在模模糊糊的状态中学习的不良现象。在这方面计算机的辅助教学可以发挥很大的作用。如要讲万有引力定律时，计算机能为学生描绘一幅天体运动图像，使学生对天体间的相互作用、相互依存及万有引力定律内容牢牢地印在脑海里。在微观领域，可以用计算机来模拟显示带电粒子在电场、磁场中的运动、布郎运动、粒子散射、U核裂变反应、光电效应、电子能级的跃迁等现象，通过电脑课件动画模拟实验内容，将微观的、不可见的、抽象
8、的、难以解释清楚的实验，展示在学生面前，逐层分析，深入讨论、讲解，使之形象化、直观化。有些实验如LC回路的电磁振荡实验、自感现象实验虽然通过演示实验可以观察其现象，但无法看到这一现象产生的过程，学生难以理解这一现象产生的原因，难以掌握与之相关的物理量（如电场、磁场、电流强度）的变化规律。这时可用计算机教学软件再次模拟演示实验，将微观粒子的运动情景，各物理量的变化情况用图片或动画的形式显现出来，使学生目睹其微观过程，获得第一手感性认识材料，进而加深对实验现象、结论的理解。4.利用电教媒体使抽象内容形象化物理学是研究物质运动和变化的科学，在某些方面，用传统手段教学不易表现物理学中“动”和“变”的特
9、点。在物理教学中有很多难理解、很抽象的概念，如力学中的功和能的概念，电磁学中的电场、磁场概念，热学中的布朗运动，光学中的干涉、衍射等，单凭教师语言是不易讲清楚的，这样就影响了教学效果。若能充分利用CAI物理课件辅助教学，就可以在屏幕上模拟相应的内容。如交流电的产生、方向、周期变化是教学中的一大难点，用CAI课件模拟电流的、波峰、波谷、周期变化等规律，可以轻而易举地达到帮助学生直观而形象地接受知识的的。5.利用电教媒体突破、解决教学难点教学难点，主要是指由于知识的深度、知识的模糊性造成学生在学习过程中遇到的难问题。尽管有些教学难点可能并不是教学重点，但是，在教学过程中如果不解决，也会严重影响到教
10、学目标的实现。例如：高中物理加速度的教学，难点是学生无法观察到物体的加速度，以及每一个单位时间内速度的变化。因此，对加速度的概念理解起来就比较困难。如果利用教学课件，就可以很好地模拟演示出来，使学生一目了然。再以演示平抛运动的实验为例，高中物理教材是利用平抛竖落仪通过两个小球同时着地来确定平抛运动的物体在竖直方向上是自由落体运动，但是它无法把平抛运动的物体在水平方向上的匀速直线运动显示出来，学生仅通过实验难以完成对平抛运动规律的理解。此时教师可以利用多媒体的教学软件，模拟三个颜色不同的同样小球同时从同一高度分别做水平匀速直线运动、平抛物体和自由落体运动，在同一平面坐标系中，播放过程随时加可以暂
11、停对三球的运动进行比较，将复杂的平抛运动分解为水平方向匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，甚至还可以作定点、定时测量分析，从而获得小球平抛运动规律，加深学生对平抛运动规律的认识。再如：在观察水波的干涉实验中，学生往往只见水动，不见波的干涉图样，此时也可以用电脑Flash动画软件制作水波干涉虚拟情景，运用单帧或慢镜头播放方式对水波振动进行分析，使学生建立起正确的波的干涉图样。再利用电脑逐帧播放，进一步分析，加深学生对波的干涉图样的正确认识。二、电化教学与常规教学的整合对于一堂新授课来说，初用多媒体教学的教师，总是把每堂新授课都设计成完整的多媒体课件，并去追求一种外表的华丽以及绞尽脑汁地如何把自
12、己的课件做成“震憾人心”的效果，投影仪和实物展台也想尽办法要用上去，觉得这样才象多媒体教学，并且把一些本来用真实实验很好说明物理概念或规律的实验也做成了动画，取而代之了真实的物理实验，甚至把习题课的每一道题目和解答都做成了幻灯片等等。其实，这是多媒体教学的误区，成了一种多媒体教学满堂灌的“新模式”，即“电灌”。其实，这样做，教师也是非常辛苦的，我通过调查，80%以上的学生根本不欢迎这种教学，甚至有些学生对这种多媒体教学产生一种恐惧感。因为这样做，不能很好地培养学生分析问题和解决问题的能力，不能很好地引导学生去发现和探究问题，再加上有些课件中不恰当的或与教学无关的内容分散了学生的注意力（如不必要
13、的声音和GIF动画等），这样势必造成视觉和听觉的污染，干扰学生的思维，破坏课堂教学的连续性，以至于有些学生对多媒体教学越来越不欢迎。目前，中学物理实际教学课堂中还是普遍存在对多媒体教学和常规教学的关系处理得不当的问题。针对这些问题，现将我几年来从事多媒体教学与常规教学整合的一些做法和体会浅谈如下：1物理概念和规律教学整合（1）我们教师自己要把物理概念和规律吃透，要善于去分析教材和挖掘教材，分析概念的讲解应如何自然地引入与得出，如何把概念和规律讲得形象、直观、易懂，特别是抽象的概念和规律。如果这步做得不够，即使有了最先进的多媒体设备，有高超的多媒体技术，也不可能上出一堂优秀的、高质量的课来。（2
14、）尽可能想办法或创造条件把一些物理概念或规律用常规教学讲解好，不要过分依赖多媒体。因为这样做，有利于教师自己对如何教学物理概念和规律理解的更深、更透。（3）对于有些物理现象和规律，确实对学生来说太抽象难懂了，或在课堂上难于看见或根本看不见的物理现象，或物理过程进行的太快的现象。此时恰到好处的借助多媒体，才能取到应有的效果。2实验教学整合（1）抽象的物理问题，如电场线、等势面、磁感线的模拟，波的干涉的动画模拟等等，这样可把物理问题变抽象为形象。（2）微观物理问题，如原子结构，原子核的衰变、裂变和聚变的模拟等等，这样可把物理问题变微观为宏观，既形象又直观。（3）太快的动态物理过程（包括肉眼可见或不
15、可见的物理过程），这些问题往往不方便定格研究，如研究平抛物体运动的两个分运动的规律，可把它做成定格频闪模拟动画以利于逐步研究，还有U核链式反应、简谐运动、分子热运动和波动问题的模拟等等。（4）太慢的动态物理过程，利用动画可加快物理过程的进行，如天体运动等。（5）图象复杂的教学内容，如电学、光学课时画图例，而采用多媒体显示图象的功能，这可使本应花好几分钟的内容可在几秒钟内显示于学生眼前。（6）实物展示不方便的实验仪器的原理介绍，如游标卡尺和螺旋测微器的原理及其读数方法，把它们做成相应的动画加以放大，这样可很方便地面对全体学生讲解，所有学生都看得非常清楚。实践表明，这有利于学生在短时间内掌握它们的
16、原理及其读数方法。我们知道，虽然多媒体可模拟任何物理实验，但这必竟是模拟实验，物理情景也是模拟的，模拟成分重。物理是一门实验性很强的学科，结果必须由真实实验来验证，因此在计算机模拟演示过程中，教师辅于真实的物理实验是非常必要的，因为通过实物演示实验，才能更有效地培养学生严谨的科学态度和正确的实验技能。因此实验尽可能用实物来演示，要必要的话，然后再辅于模拟实验进行逐步研究，这样才能恰如其分地发挥多媒体的辅助作用。总之，在物理实验教学，尤其在物理演示实验教学中，充分运用电教媒体这种比较先进的教学手段，可以弥补实验器材本身的不足及实验条件的限制，激发学生学习的兴趣，提高学生的求知欲望，促进学生对知识的理解和记忆，拓宽思维，有效地培养学生的各种能力。当然，电化教学并不能完全代替常规教学，两者必须有机地结合起来。为了维护实验的真实性，训练学生的实验观察能力、技能和技巧，只是对一些效果差、直观性差以及现实中无法实现的实验进行多媒体模拟和展示
