高中實驗的教學既是高中物理課程的重點,也是難點。在傳統的物理實驗教學中僅僅是將實驗原理現象和公式推導的過程靠教師在課堂上的小實驗來講解,這樣一些動態、直觀的感性認識、清晰的物理圖像學生僅靠傳統的教學很難獲得。隨着信息科技的發展,多媒體技術越來越多地運用於高中物理實驗教學中。這種教學手段對於調動學生的積極性,提高學生學習物理的興趣都有着積極的作用。本文根據實際的經驗,探討高中物理實驗教學中多媒體技術的應用。
一、利用多媒體爲學生模擬在課堂上不可能進行的實驗
高中階段物理教學的教學的內容從基本粒子到宇宙天體,有些宏觀的或是微觀的實驗內容已經不可能在課堂上通過傳統教學的操作呈現給學生。而如果沒有將這些實驗現象呈現給學生,學生就很難建立起相應的物理表象,知識點也會因此變得枯燥乏味。而多媒體的運用就可以很好地解決這個難題,例如,可以利用FLASH軟件和3DS MAX軟件將人造地球衛星運行的物理圖景、盧瑟福a粒子散射實驗的示意模擬、核裂變的模擬以動畫的形式呈現給學生看,學生可以通國這樣的多媒體教學獲得更爲形象的感性認識,有助於學生建構意義的關聯,激發學生的興趣及好奇心。
二、利用多媒體可以讓學生反覆觀察實驗現象
一些物理實驗由於其持續的時間較短,如果想讓學生觀察清楚實驗過程教師只能一次次地重複實驗的操作,這樣既費時又費力,而多媒體的運用可以通過模擬實驗,在關鍵的時候再以慢鏡頭的形式讓實驗過程緩慢地呈現於學生,這樣也就可以讓學生反覆觀察、分析。
例如在探究“自由落體”運動規律時,自由落體運動是稍縱即逝的,學生是難以從瞬變的動態中得到其變速的具體特徵。但可通過FLASH軟件對自由落體運動進行模擬,即時地將演示實驗中小球的下落過程進行延緩處理,讓學生初步觀察到“自由落體運動”變速的具體特徵,然後進一步通過設定相等時間間隔並獲取相應的小球位置,讓學生讀出背景標尺上相應的刻度,從而進一步地進行計算、推論小球的運動規律。這樣讓學生感受到現象的真實性,又讓學生自己從實驗數據中推論物理規律,達到事半功倍的成效。
再如,新教材中“波的形成及過程”知識點的教學,由於機械波的形成及傳播過程是瞬息即變的,學生初次學習是難以從瞬變的動態中理解波的成因及規律的,但用多媒體技術中的FLASH軟件編制的多媒體軟件,模擬“機械波的形成及傳播過程”的情境,一方面不僅是教師,學生也能方便的分步、反覆地再現各不同時刻各質點的位置,從而領會介質中各質點是被逐步帶動的,且離波源近的`質點先振動,離波源遠的質點後振動,故能形成凹凸(或疏密)相間的機械波。另一方面還能播放動畫,再現機械波的傳播情境,使學生能多次仔細觀察與探究,得出機械波傳播過程中的一些規律,如:介質中的質點只能在其平衡位置附近振動,並不隨波遷移;波的傳播方向上,介質中各質點剛開始振動時的振動方向都是相同的……等規律。最後教師還可在“波動”的任一瞬間“定格”再現某同一時刻,波傳播方向上介質中各質點的位置,並分析不同時刻波的圖像,從而突破學習難點。
三、利用多媒體爲學生模擬物理實驗的微觀本質
雖說學生已經進入高中階段,但是對於剛接觸的事物的抽象思維能力還是比較弱的,特別是對於物理實驗的微觀本質就更是如此。在實際的物理實驗教學中,教師可以通過多媒體將一些抽象的物理實驗的微觀本質形象化,這樣可以激發學生的想象,讓他們更好地認識事物的本質。例如,利用安培分子電流假說解釋磁化現象和去磁現象時,藉助多媒體模擬實驗就可以清楚地說明問題的本質。又如“楞次定律”教學的實驗,如配以多媒體模擬,直接模擬外磁場、感應電流產生的磁場、感應電流,從而能更形象、更方便地研究它們的關係,從而幫助學生歸納出楞次定律。
四、通過多媒體模擬實驗錯誤操作的後果
一些實驗帶有一定的危險性,雖然教師在進行實驗之前往往再三叮囑學生正確的操作,但是學生由於好奇,認識不到操作不當引起的後果的嚴重性,所以實驗教學事故仍然是不可避免地發生。根據這種情況,教師可以利用多媒體模擬實驗錯誤操作的後果,讓學生認識到嚴重性。比如,電學實驗教學中,教師要反覆強調電流表的接線柱不能接錯、電壓表不能超過量程,電池組不能短路等不允許學生進行的操作,效果並不十分理想。爲了讓學生知道錯誤操作的危害性,採用電學實驗虛擬實驗室的虛擬實驗模擬錯誤操作的後果:電錶燒燬,電池很快發熱而毀壞,實驗不能正常進行,甚至可能引起火災或引發觸電而造成財產和人身傷亡事件。通過多媒體模擬實驗模擬錯誤操作的後果,使學生領會到正確進行實驗操作的重要性。
五、結束語
綜上所述,多媒體的教學手段相比較與傳統的教學手段在高中實驗教學中有很大的優勢,但是由於多媒體教學要想有好的教學效果,就要求教師具備紮實的設備技術,所以教師要注意提高自己的專業知識的同時,也要提升自己的設備技術。另外,在實際的運用中教師還要注意不能將多媒體教學作爲噱頭,一味增加這種教學的時間,造成自己教學主題的地位下降,這也是得不償失的。
參考文獻:
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