多媒体与物理教学整合的经验和体会

宿自强

摘 要：多媒体有集图形、动画、文本、声音、视频等信息于一身的特点。笔者通过CAI技术在物理教学中的应用实践，总结出了“三个误区”、“四个原则”、“五个结合点”。

关键词：多媒体；CAI；物理；整合

中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-61

48(2006)12(S)-0049-2

在物理教学中，合理引入CAI（ComputerAssistedInstruction，计算机辅助教学）技术，利用图形、界面、动画、文本、声音等多媒体的多种感官刺激作用，有助于提高教学信息的传递效率，激发学生学习物理的兴趣，帮助学生理解难懂的概念和难以想象的微观状态或过程，复习并巩固学习的知识。因此，计算机辅助教学愈来愈受到人们的重视，也愈来愈显示它的重要性［1-2］。为了避免教学中没有把握好计算机辅助教学的特点而走入误区，我总结了CAI技术在物理教学中的应用的“三个误区”、“四个原则”、“五个结合点”。

1 运用多媒体辅助教学应克服三个误区

1.1 计算机代替教师

目前有些教师在应用CAI技术时，只想增加信息量，拓宽知识面，几乎把一节课的全部内容，包括教师的提问、解答和板书做成多媒体课件，都事先输入计算机。上课时，教师看着屏幕向学生提出问题和进行解答，学生看着屏幕接受教师的讲解，课堂仍是教师“独角戏”的天下，教师满堂“电灌”。在教学过程中缺少教与学的沟通，师生的互动交流，加上多媒体页面的转化速度快，学生来不及记笔记，学生对知识的重点、难点难以把握，影响整体学习效果。

1.2 课件演示代替实验

计算机模拟演示实验几乎达到以假乱真的程度，而且理想化的实验现象简单明显。但物理是一门以实验为基础的学科，许多实验技能的掌握、实验原理的验证都离不开实验，只有身临其境地感知实验过程才能使学生感受更深，理解更透，才有利于培养学生的创新思维和实践能力。

1.3 花哨的形式替代实效

由于目前CAI教学很受热捧，不少教师一哄而上。很多教师便在这一方面大做文章，在课件中集中了大量的声音、图像信息，并在课堂上大量运用，甚至一味追求新奇、剌激，以迎合学生好新鲜的口味；有的教师将插图弄得过分夸张甚至失真，或者随意地添加插图，而插图之后没有解说，只求得所谓的美化效果。还有的在课件里二维三维动画、影视录像应有尽有，看起来热热闹闹、新颖别致，让学生大开眼界，实际上却分散了学生的注意力，抑制了学生的思维活动，学生也容易对图像产生依赖而养成思维的惰性。这样侵占了学生的再创空间，扼杀学生的想象力和创造力，给课堂教学带来许许多多负面影响。所以，一个课件不在于多么复杂以及有无动画效果，或者动画效果制作得多么逼真，而应看利用课件是否能把学生的积极性充分地调动起来，把学生的注意力集中起来，达到突出教学重点，化解教学难点的目的。

2 运用多媒体辅助教学应遵循的四个原则

2.1 辅助性原则

CAI技术本身就是计算机辅助教学的意思，在物理教学中引入CAI技术，其目的是利用CAI技术的图形、界面、文本、声音等多媒体的多种感官刺激作用，帮助学生更好地理解概念、规律和物理原理，切忌让多媒体包办一切。

2.2 创造情境原则

现代计算机技术对图形处理能力高超，利用这一特有功能可以变抽象为具体，变静态为动态，将微观过程进行宏观模拟，把宏大场景做微缩处理，对瞬变进行定格分析，化枯燥为生动，有利于知识的剖析和深化学生对知识的理解。学生也为其形式之新颖、声画之精彩而欣喜不已，从而产生乐学情绪。通过图形、界面、动画，文本、声音创造真实的情境，为学生提供具体、可信的事实，活跃思维，开拓思路，他们懂得了“看—做一想”的统一。

2.3 主体性原则

在《高中物理新课程标准》中强调学生的主体性，在保证基础知识和基本技能的前提下为学生提供多种多样、丰富多彩的课程模块，为学生未来的发展打下基础。所以，在使用多媒体教学过程中，要尊重学生的个性发展，让学生主动构建物理知识，不能将所有知识由计算机预先设定模式定格化，应寻找有利于学生发挥主体性的多媒体资源。

2.4 理论与实践相结合的原则

中学物理的教学不仅要求学生掌握必要的基础知识和基本技能，加深对物质世界及其变化规律的认识，而且要有利于学生体验科学探究过程，学习科学研究的基本方法，加深对科学本质的认识，增强创新精神和实践能力，形成严谨求实的科学态度。应用多媒体应注重理论联系实际，而物理本身是以实验为基础的学科，通过让学生亲手做实验，培养学生规范的动手操作能力和观察思考的能力，远比单纯让学生看动画要实在得多，深刻得多，即所谓“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。

3 找准多媒体与传统教学的五个结合点

在物理研究的对象中有大量的微观过程，若只通过老师的讲解去想象实际发生在三维空间中的运动和变化是有难度的。在传统教学中，给学生提供的感性材料有很大的局限性，通过多媒体计算机可以把微观抽象的内容及某些实验利用二维或三维的图像，进行动画模拟，用多种方式向学生提供丰富的感性材料，特别是可以把从文字材料转化为直观的形象，把难于想象的微观世界宏观化，把难以演示的实验形象化，大大降低了难度，使学生深入认识事物的本质，从而顺利突破教学难点。学生的多种感官同时参与学习，教学信息丰富，学生获得的记忆表象数量及质量均会大幅度提高。在下述五种情形下使用多媒体进行物理教学有利。

3.1 模拟演示微观物质及其运动规律

对于一些肉眼观察不到的现象，过去我们只能借助挂图和模型，通过教师的讲解，让学生理解其意。若利用动画课件模拟微观过程，不仅能激发学生的学习兴趣，还可以加深学生对事物本质的理解。例如，在讲原子物理部分时，可以把卢瑟福提出的原子的核式结构模型和a粒子的散射实验用Flash、3Dmax等软件制成二维、三维动画，形象直观地描述出在原子的中心有一个很小的核，电子在核外做高速旋转．这种模拟演示，使学生对于原子核的直径是整个原子直径的十万分之一，原子几乎是“中空”的说法理解起来就很容易。再比如电磁波的传播，电流的形成和方向，声音的传播、布朗运动等都可以利用动画课件来模拟，生动逼真。

3.2 学生不易动手做的实验问题

对于课堂上不能演示的实验，如危险性大、设备要求高以及在短时间内无法完成的实验，学生不能身临其境的实验，可以应用多媒体进行模拟演示或视频播放。例如在讲天体运动规律时，可以先播放“神六”发射及空中运行视频录像，并根据特定现象设置问题，引发学生思考。

3.3 实物放大

一些实验器材体积小，或者实验中，现象变化微小，远距离的学生难以看清楚，可以使用展台和实物投影机进行放大处理，增大可见度。如游标卡尺、螺旋测微器的结构原理及读数等。

3.4 复习课上多使用

因为复习课涉及的内容往往较多，学生很难把这些知识条理化，应用多媒体可以将这些知识进行串讲，提高复习效率。

3.5 图表问题宜用多媒体

因为图表类问题信息量大，知识多而复杂，如仅用传统方式，效果不太理想。例如在物理实验中，要根据所测的实验数据，用图解法得出反映实验物理规律的解析方程，方程参数的误差不仅与所得数据的误差有关，而且与坐标纸的大小、从标比例的选择以及作图质量等有紧密联系。如果利用Excel中的插入图表功能处理实验数据，可以把复杂的数据处理和作图转化为简单的计算机操作，这十分有利于物理实验教学质量的提高。

总之，我们要善于将多媒体技术与传统教学互相结合，优化课堂教学，提高教学质量。这对发展学生的科学素质及提高教师的水平是十分有益的。

参考文献：

［1］余胜泉.《信息技术与课程整合-信息时代教与学理论与实践》.2001年10月，http://www.etc.edu.cn/学者专访/余胜泉

［2］王柏庐.走进中学IT教学.北京：高等教育出版社.2003 .9

(栏目编辑王柏庐)