在物理教学中实现实验与课件的完美结合

李树娴

(胶州第十二中学 山东 青岛 266317)

物理是一门以观察和实验为基础的学科.大多数物理知识都是通过观察和实验,总结概括得出来的.然而,单靠观察和实验,很难达到理想的效果,因为很多物理知识比较抽象,如关于分子运动及原子结构、大气压强、磁场、声波等知识.因此，在现代课堂教学改革实践过程中，计算机辅助物理教学，化抽象为形象,化微观为宏观,化静态为动态,化不可操作为可操作过程，对化解知识难点，提高综合能力，推进素质教育具有重要意义.

如何在物理教学中实现实验与课件的完美结合?笔者在教学实践中总结了以下几点.

1 转变教学观念

教学过程是师生共同活动的过程.学生是学习的主体，其对授课的接受程度、参与程度将直接体现教学的效果.因此，在物理实验教学中，应自觉地把学生置于既是认识的主体，又是实践的主体的地位上.以学生全面发展为中心，改变教师的教学方式.利用网络等多媒体课件，将单纯的说教变为情境的熏陶;通过图文并茂的方式给学生提供知识信息，正确引导启发学生去探究、思考、提炼，调动学生的学习积极性，使学生主动地参与到教学过程中来.例如，通过播放平时看不到的动画片，如海底发光的水母、陆地的萤火虫等等，让学生感受自然光源.因此，网络媒体既是教师教学的辅助工具，也是学生学习、认知的工具和对象，更是学生学习过程中情感激励的工具.

2 摆正物理实验与课件模拟实验的地位

学生对物理概念和规律的认识、理解和掌握往往依赖于对物理现象的真实感知；而这一过程只有依靠真实的物理实验才能实现.因此有条件完成的实验应先进行实验的演示，或让学生亲自动手实验，给学生提供一个感性认识的基础.然后，适时切入课件，对实验进行模拟，使连续或瞬间的物理过程变得可控和有序，引导学生对实验现象进行分析和概括.这里，课件作为物理实验过程的再现、概括、补充或模拟，实现了物理实验和课件模拟实验的优势互补，充分体现了物理实验的教育教学功能.例如，笔者在做凸透镜成像规律实验时，先用常规仪器按传统实验方法进行演示；由于常规实验仪器的限制,蜡烛在光屏上形成的像随着物距的变化而变化的这一现象不是很明显，致使学生对凸透镜成像的特点不甚理解，并产生疑惑.因此，随后笔者改为采用多媒体技术进行凸透镜成像规律模拟实验，演示物距从无穷远至小于焦距的整个实验过程中，物距、像距和像的变化情况.整个模拟实验过程流畅、直观、明了，从而使学生对该实验有了一个清晰完整的认识，有助于学生发现规律、获得知识，提高学生的科学文化素质和实验技能水平.特别是，对于一些抽象的理想实验，如说明牛顿第一定律的伽俐略理想实验、原子的结构等；难以观察的实验，如电现象、磁感应线的空间分布等；有危险而不能去做的实验，如核爆炸、核反应堆等,课件模拟显得尤为重要.可以用幻灯Microsoft PowerPoint演示文本、视频、音频、Flash等控件的处理能力，再加上Authorware的集成功能创设形象的问题情境、游戏和逼真的学习情境，通过将微观的物理过程进行宏观模拟，把宏观场景进行微缩处理，将瞬变过程转为定格分析.借助多媒体对实验进行模拟展示效果很好.例如，在讲授浮力产生的原因时，笔者先设想一个立方体浸没在水中，浮力是由下表面受到水的向上的压力和上表面受到水的向下的压力差产生的.但如果使用语言和文字向学生讲授，学生理解起来抽象、难懂，对整个过程反映比较茫然.所以，笔者通过从网站下载相关课件解决这一难题.该课件以动画的形式，通过慢镜头表示前、后、左、右的压强、压力相等，小木块保持不动；但加载上、下表面压强、压力时，小木块慢慢向上移动，同时插入浮力大小的推导公式录相.活泼的动画效果、直观的图形，快速有效地激发了学生的学习兴趣，收到了良好的教学效果;学生轻易就攻破这一难点;同时为讲授下一节阿基米德原理做好理论基础.这一切都是传统教学很难做到的.

尽管多媒体教学能为学生营造生动、形象的学习环境，达到事半功倍的效果,但原创性物理实验的基础地位是不容置疑的.课件模拟实验只能是学生学习、认知的辅助工具，不能用课件来取代物理实验.

3 明确教师的主导作用与课件的关系

随着现代教学媒体不断完善和发展，计算机超文本、超链接特性广泛应用于教学活动中.教师可运用自己的智慧制作出许多优秀的课件.在教学活动中，如果教师只需点击鼠标，按课件固化的教学过程来指挥课堂教学，例如用CAI课件代替板书，代替演示实验，代替纸质试卷，只能算是传统教学方式的电教化，即由以往的“人灌”变成了“机灌”，不能实现学生自主探究,提高能力，不符合现代教育的理念，是不可取的[1].任何教学活动，都是师生相互作用的过程,在这一过程中，教师应根据学生不同的实验情况和不同环境，适时调整教学过程和教学计划，对教学信息进行有效调整和引导.在物理实验教学中，教学过程应充分体现对物理实验的探索性，师生共同讨论的合作性和学生思维的独立性.这个过程不只是传授知识，还有方法的启示、能力的培养，特别是师生思想情感的交融、道德情操的陶冶等潜移默化的作用，这是任何现代教育媒体都不可能替代的.最优秀的课件也只能在突破难点、强化重点、帮助学生掌握知识体系的过程中起辅助教学的作用.因此，在教学中应深入研究教学媒体的基本性质及各种媒体的特殊性质，根据需要选择和有效应用媒体，以获得更好的教学效果.

4 更新物理实验教学模式

经过长期的教学实践和探索，传统的物理教学已基本形成了一套较为完整的教育理论体系和教学模式.然而，随着社会的进步和发展，一个由现代网络技术支撑起的网络环境正在悄然改变着人们的教育观念和教育方法.超媒体为我们提供了一系列多层次、多角度的文档组合，借助浏览器就可随机访问网上的超媒体资源，也可以通过Internet查找各种感兴趣的专题[2].这种在网络环境下的学习过程，不受时间和空间限制，每个学生都可根据自己的能力和需要接受教育，它为每个学习者构造了一个开放的学习环境.这种网络环境下的教学方式会对传统的教学方式产生广泛而深刻的影响.目前，受传统学科教学目标、内容、时间、教学设施、教学资源和教学方式的局限性的影响，在物理实验教学中普遍实施网络媒体化教学是不可能的.但是我们可以利用物理实验教学的优势，将实验教学与网络媒体有机地结合起来，通过多种形式的信息传输，利用物理实验教学培养学生发现问题，提出问题，解决问题的能力；培养学生搜集、分析和利用信息资源的能力；培养学生严谨的科学态度和高尚的科学道德.有条件的学校可充分利用现有的网络媒体，指导学生在网络环境下学习.利用实验资源，给学生提供开放的实验环境，使学生在开放性的现实环境中，主动探索研究，获得亲身体验，培养学生解决实际问题的能力.

总之，为了适应时代发展，物理教师要努力提高自身素质，转变教育观念，改进教学方式，将传统物理教学和现代教育技术有机结合，为全面推进新课程改革进行各种有益的尝试，做多媒体信息技术的主人.

1 CAI在物理教学中的应用.http://lxy2004.51.net/12.htm

2 张家全.利用现代信息技术促进教学过程的改善.教育研究，2001(10)