音形俱佳,焕发活力

2012-04-29 16:15王荣华
中国信息技术教育 2012年3期
关键词:习题物理实验

王荣华

在物理教学中,充分利用多媒体技术对文本、声音、图像等的综合处理及其强大的交互式特点,一方面能给师生创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境;另一方面能解决传统教学中,教师难以表达、学生难以理解的抽象内容、复杂的变化过程以及细微的结构等。它打破了“粉笔加黑板,教师一言堂”的传统教学模式,不但使教学达到事半功倍的效果,而且有利于提高学生的学习兴趣和分析、解决问题的能力,使课堂教学焕发新的活力。

● 创设情境、激发兴趣、引发思考

多媒体可以创设出一个生动有趣的教学情境,化无声为有声,化静为动,克服传统教学中学生面向静态呆板的课文和板书的缺陷,使学生进入一种喜闻乐见、生动活泼的学习氛围。例如,在学习《超重和失重》一节时,可以在上课伊始就播放“神舟五号”升空的视频片段,悦耳的音乐、宏伟的画面、动听的解说,能使学生犹如身临其境,心潮澎湃,感受到祖国的伟大,同时可以将学生分散的心绪即刻集中起来,自然而然地进入教学。又如,当讲到《液晶的应用》时,可以打开笔记本电脑,让学生观察不断转换画面的液晶彩色显示屏,并启发学生讨论:今后的电视是否可以像壁画一样挂在墙上?今后的计算机是否可以比这台笔记本电脑还便携?学生根据所见畅所欲言、各抒己见,得出液晶在微电子、微电脑、医学方面的应用。这样的情境处理,能让学生感到物理看得见、摸得着、用得上,生活中处处有物理,感受到物理的亲切感。

● 突破重点、淡化难点、培养能力

物理中的许多重点、难点,有时单靠教师繁琐且抽象的讲解,学生理解起来很费力,教师在教学中可借助计算机演示,一方面通过声形刺激学生的大脑皮层,增加学生对知识的感性认识,将抽象的知识形象化、具体化,从而突出重点、淡化难点,收到事半功倍的效果;另一方面通过动画模拟、过程演示,使静止图成为动态图,从中观察到整个变化过程,学生边观察、边思考、边讨论,既活跃了课堂气氛,激发了学生的求知欲,发挥了能动性,也体现了教师的主导作用,使教与学成为有机的整体。

比如,有些物理图景学生难以想象,而这对学生理解、掌握物理概念和规律又有重要作用,此时,可利用计算机制作逼真的物理图景模拟,帮助学生摆脱认识障碍,使物理教学更直观,如电容器充电、放电的过程;电源内部电子和离子的移动,电动势的方向;两球碰撞时先压缩后恢复过程中两球速度、加速度的变化;微观结构展示,如α粒子散射、光电效应、布朗运动等。

物理知识中有很多“理想”模型,学生学习起来有一定困难,我们可以利用计算机辅助教学模拟提供交互式的物理“现实”模型。例如,质点作匀速圆周运动,其质量、运动半径、角速度、线速度与向心加速度、向心力之间的关系,可以设计一个模型。学生改变质点质量或运动半径、角速度,质点作匀速圆周运动的加速度、向心力等也会作相应的变化,并能准确反映出其物理规律。在清晰的动画演示中,学生进行有效的逻辑分析,锻炼了思维,开阔了想象,培养了学习能力。

● 由虚变实、有效替代、启发思维

物理学中研究的很多理想状态在现实生活中是无法达到的,如教学中经常要用到无摩擦环境,在讲授牛顿第一运动定律时,实际无摩擦的实验是无法完成的,仅仅利用伽利略理想实验的三幅图,就想让学生推想出牛顿的结论,还是有难度的。现在有了多媒体这个有力的武器,我们就可以模拟出一个不存在摩擦的世界,在这样一个世界中做各种实验,帮助学生想象伽利略和牛顿的设想,真正领会“物体不受力的运动状态”,从而使抽象的概念变得具体生动,容易接受。

有些物理实验由于客观条件的限制或出于安全的考虑,很难直接去做,如电学实验,特别是做高压电的实验,仪器体积庞大,电压高达上万伏,实验危险性较大,而如果弃之不做,单纯照本宣科,课堂教学肯定单调无味,这时就可以应用多媒体进行教学。我们可以将录像插入到课件中,也可以直接用Flash、Authorware等动画课件去模拟实验,这样就可以变抽象的讲述为具体的演示,以生动真实的实验激发学生的兴趣,提高学习热情和学习效果。

● 用于习题、提高效率、增强效果

心理学在阐述知识与能力的联系时指出:“能力是在掌握知识的过程中形成和发展的,离开了学习和训练,任何能力都不可能发展。”在物理教学中,解题能力的培养是学生贯穿于始终的基本技能。习题教学不仅能帮助学生巩固、理解物理知识,从而正确地解题;同时通过对习题进行分析、综合、概括、判断、推理,也是对学生自我综合能力和全面素质的培养。运用多媒体技术不失为一种行之有效的方式。

45分钟一节的习题课,我们的时间经常会浪费在画图、抄习题题目上,令不少教师觉得时间不够用。如果我们在备课时充分利用多媒体技术,将图像及上课要用的题目事先在计算机中画好、输入,甚至将解题步骤、过程在计算机上准备好,以备上课之用,上课时就能节约不少的时间。同时,用多媒体代替板书,减轻了教师重复、繁杂而机械操作的劳动,提高了课堂的教学效率。例如,在《透镜成像作图法》一课中,笔者事先将各种透镜的成像作图法用Flash课件准备好,上课时利用动画依次显示,既增加了课堂的趣味性,又节约出更多时间让学生练习、思考,真正达到简洁高效,提高课堂教学有效性的目的。

物理源于实践,物理习题同样离不开实际生活,但是学生缺少实际生活经验和感性认识,对解决一些实际物理习题感到很困难。一些瞬时完成的实验教师可以借助录像或计算机模拟等手段,放慢实验过程,给学生足够的思考余地,刺激学生的视觉感官,在观察中主动探索规律,寻找解决问题的物理方法,培养自己的物理思维能力。例如,在《动量守恒定律》习题课中,为理解“人走车走,人停车停”的反冲运动,设计这样的实验:A是遥控小车,B是平板车,为了减小摩擦:①把平板车放在光滑的玻璃上;②平板车采取顶针式轴承,以减小摩擦,运用遥控车来保证系统不受外力,这样处理之后可以近似认为系统的动量守恒。由于实验完成较快,为了提高实验效果,可进行同步录像,在讲解中,可以通过控制慢镜头动画、局部放大和定格图,使其既有利于教师的讲解提问,又利于学生的观察思考。同时进一步运用微机模拟,清楚再现物理过程中各物理量之间的关系并加以讨论,总结规律。

虽然多媒体教学有效提高了教学效率和教学质量,但多媒体教学手段并不能完全取代传统的教学方法,而要与传统的教学手段有机结合。因此,教师应通过精心设计教学内容,选择最合适的教学媒体,优化课堂教学结构,充分发挥教师的主导作用,引导学生从多方面思考问题,激发学生学习兴趣,调动学习主动性,把“全面提高学生素质,重点培养学生能力”贯穿于整个物理课教学中。这样,我们才真正实现了现代多媒体技术与教学的完整统一,才能使物理教学焕发出真正的活力。

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