初中物理新课程中ＣＡＩ应用例析

田冬生

初中物理新课程基本理念是：注重全体学生的发展；改变学科本位的观念；从生活走向物理，从物理走向社会；注重科学探究，提倡学习方式多样化。按照物理新课程基本理念进行教学，CAI是强有力的技术手段。

一、 CAI在初中物理新课程中应用的几个视角

1.展示情境，提出问题

科学探究的最终目标之一就是发展学生的创造力。CAI展示物理情境，帮助学生从日常生活、自然现象或实验现象的观察中发现与物理学有关的问题，从生活走向物理。应用CAI手段，可以生动、丰富地虚拟情境：可以用电脑展示静态的文字、画面、录像片段、动画片段，使人有身临其境的感觉，帮助学生从日常生活、自然现象中发现问题，激发学生的联想思维，让学生在生活、自然情境中发现有趣的物理问题。例如，《凸透镜成像》一节课里，我们可以用CAI展示物理情境，帮助提出问题，演示出相机、放大镜、幻灯机、电影放映机等的结构共同点，并展示所成像的不同点。学生发现并提出问题：它们的“像”有何不同，为何造成这些不同？又如《声音的发生与传播》一课，通过CAI展示物理情境及自然界中的发声体，进一步观察，发现或猜测出发声体在振动。提出问题：声音是由物体的振动产生的吗？

2.帮助学生相互交流，分享信息

新课程基本理念提倡要为学生提供有利于沟通与合作的学习空间。例如：《声音的发生与传播》这一节课里，为帮助学生之间更好地交流，可以这样应用CAI：安排学生课下设计测量声音速度的方案，然后收集学生的设计方案，教师将其中有代表性的设计成Flash动画，在下次课堂上形象地展示，使学生学会交流和分享研究的信息、创意及成果，并在欣赏自己的同时，也学会欣赏别人。由于条件限制，有些物理实验在课堂教学中无法演示，学生只能从理论上了解。我们可以充分利用CAI创设想像的情境，提供想像的素材，诱发学生的创造性想像，使学生更好地理解这些知识，实现抽象到具体的转变。比如，机械运动中的相对运动的内容，我们即可应用多媒体课件来演示空中加油的情境和等速救护的过程，配上声音的效果，把存在于头脑中的想像情境形象地显示在学生面前。

3.培养观察能力

在物理课程中，教师应通过多种手段，特别是应用CAI，选取结合实际的事例，丰富和充实物理课程的内容。例如：《声音的发生与传播》里，学习了声音是由物体的振动而发出的之后，用课件展示振动发声在科技中的应用，按照发展顺序，依次展示唱片、磁带、VCD。学生观察实物后，用课件简要说明它们的原理。在学习了声音的频率之后，收集超声波的应用实例，在课堂上展示。

二、《声音的发生与传播》实例分析

教学目标：知道声音是由物体振动发生的，声音的传播需要介质，声波，声速

教学重点：发声体在振动，声音的传播需要介质

教学难点：声波

教具：电脑课件、橡皮筋、音叉、唱片、VCD光盘、录音磁带、真空罩、闹钟、抽气机

教学过程：

(1)物理情境引入，声音的产生

用多媒体课件展示自然界中发声体的振动(正在发出声音的钢琴、瀑布，正在鸣叫的蝉、青蛙……)。

汇报观察结果，提出猜想：声音可能是由物体的振动发出的。

验证猜想：让课桌上的实验器材发出声音，观察它们是否在振动。观察、思考、总结发出声音的物体的共同特征。

科技跟踪：介绍记录声音的唱片、磁带、VCD光盘。

(2)声音的传播

提出问题。声音怎样从发出声音的物体传播到远处？通过生活实例讨论提出猜想：可能需要空气、液体、固体，引出三个探究课题：a.声音的传播需要空气；b.声音的传播需要液体；c.声音的传播需要固体。

用实验进行验证。分组认领课题；讨论方案；进行实验；得出结论并完成实验报告。最后交流讨论，总结出声音的传播需要物质，称为介质。

声波简介。关于声音的传播是振动的传播，可以做以下实验：把肥皂膜拿到正在放音的音箱前面，观察肥皂膜的变化。

(3)声速

训练学生从声速表中查找有关数据。

布置课外活动作业：如何实测声速。把全班学生分成若干小组，每一个小组想出一个测量声音速度的方法，并且在课外活动中实际测量。通过评估看一看哪一个组的方法更好，测得的声速更接近真实值。

三、CAI应用分析

1．由观察得出初步猜测

用电脑展示多种发声体： （1）蜜蜂快速扇动翅膀，发出嗡嗡声。慢放，让学生更清楚地看到翅膀的振动。（2）小锤敲击音叉，音叉发出声音。用放大的慢镜头展示叉股的振动情况……学生在认真观察这些现象的基础上，提出猜想：声音是由物体的振动而产生的，并进一步用实验验证这一猜想。

2．振动发声在科技中的应用

学生观察实物后，用课件展示振动发声在科技中的应用，按照发展顺序，依次展示唱片、磁带、VCD，简要说明它们的原理。“从物理走向社会”，让学生了解科学、技术、社会的密切关系，关心科学发展的前沿。

3．声波的解释

声波的概念比较抽象，用电脑课件演示声音振动在空气中的传播，可以更好地理解声波，把抽象的概念具体化。具体做法是：安排学生课后设计测量声音速度的方案，然后收集学生的设计方案，其中有代表性的，在下次课堂上用多媒体CAI形象地展示，使学生学会交流和分享研究的信息、创意及成果，并在欣赏自己的同时，也学会欣赏别人。还可以发动学生对各种方案分析与论证，能对方案进行简单的比较简单的推理评估，并尝试改进实验方案。

在探究式学习中，迅速地判断信息的价值并对其进行取舍，合理地将信息资源重新组合为己所用,亦即获取信息、分析信息、加工信息，利用网络提供的信息资源环境学习，开阔思路，看到百家思想。