文 王金华
新课程标准要求学生学习物理学的基础知识,了解物质结构、相互作用和运动的一些概念及规律,了解物理学的基本观点和思想。同时能领略自然界的奇妙与和谐,产生对科学的好奇心与求知欲。高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度培养学生,为学生终身发展以及应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。
然而长期以来,教师感觉物理难教,学生感觉物理难学。仔细分析一下我们的学生,他们面对的是新事物层出不穷的新时代,而且自身接受新事物的能力又较强,自我表达的需求更高,因此他们不喜欢教师在课堂上灌输一些枯燥乏味的知识。他们需要解放眼睛,多看一看;解放思维,多想一想;解放嘴巴,多说一说;解放头脑,多用一用;解放双手,多做一做。
心理学研究表明,同样的学习材料,单用听觉,3小时后能保持所获知识的60%,3天后降为15%;如果听觉、视觉并用,3小时后可保持90%,3天后可保持75%。显然,增加听觉、视觉信息量是获取知识的有效方法。通过多媒体教学,教师可以引入音频、视频、动画,突破时空限制,创造物理情境,多感官刺激学生。作为高中物理教师,笔者对于多媒体设备在教学过程中的作用感触颇深。
为了将学生尽快带入物理课堂,我们可以通过多媒体播放视频、动画、问题等方式创设情境引入新课。比如讲解安培力时,先播放一段电磁轨道炮视频,然后投影展示迷你电磁轨道炮模型(如图1所示),引导学生进行分组实验。接通电路后,学生观察到导体棒运动起来,总结得出磁场对通电导线产生力的作用,这个力就称为安培力。
图1
习题课也可以通过播放视频引入。例如在讲解应用动能定理分析多过程问题时,播放一段滑草的视频引入本节课要解决的两过程问题。视频冲击了学生的视觉、听觉,平面图画与动态过程结合起来,给学生留下了深刻的印象,他们体会到物理与生活息息相关,产生了学习物理的兴趣。
运用多媒体可以弥补实际运动不易观察的缺陷。例如在讲解自由落体运动、平抛运动时,物体运动的时间极短,不易观察。这时可以通过多媒体动画延缓物体下落的时间让学生仔细体会。图2为物体做平抛运动时,利用多媒体做的频闪照片。
图2
运用多媒体教学,教师可以将更多的精力用在重点内容的分析、疑难问题的解决上,做到内容分布合理,课堂信息量大,实现多感官教学。这样有利于将教师从课堂中解脱出来,变成真正意义上的指导者,而学生则成为课堂的主体。例如在讲解楞次定律时,学生可以顺利地完成实验操作与现象记录,却不知如何下手分析并从现象中得出抽象的规律。此时,教师可以借助多媒体课件,将4幅实验图同时展示(如图3所示),用一种颜色的线表示原磁场的磁感应线方向,另一种颜色的线表示感应电流的磁感应线方向,逐个分析,一一攻破,带领学生体会物理规律得出的过程,体验探索自然规律的艰辛与喜悦,加深对知识的理解与认识。
图3
运用多媒体教学可以将抽象的内容转变为感性的材料,降低教学的难度。例如在分析弹簧振子的位移、回复力、加速度、弹性势能、速度、动能等物理量的变化规律时,弹簧振子的振动过程复杂,用语言描述起来不容易说明白,会增加学生对物理的畏惧感。而通过多媒体动画,将振动过程分为4个阶段,逐一分析,步步落实,提高了课堂实效。多媒体技术把教师从大量重复性的教育活动中解放出来,将更多精力放在更具挑战性和个性化的问题上。
物理是一门以实验为基础的学科,在教学过程中,实验必不可少。然而由于条件的限制,有些实验在高中物理教学中很难实现,例如波的干涉与衍射实验,光的干涉、衍射实验,原子物理中的粒子散射实验等。对于此类实验,可以借助多媒体课件演示实验现象。图4为粒子散射实验演示图片,通过多媒体动画演示,可以给学生留下深刻的印象。
图4
对于数据处理比较复杂的实验,如验证牛顿第二定律的实验,此前学生已经熟练掌握了利用打点计时器测量加速度的数据处理,本实验主要目的是验证牛顿第二定律,加速度的处理可以弱化,所以可以利用传感器测量加速度,再利用计算机进行数据处理,总结实验结论,从而节省了实验时间。
再比如电学实验的教学,尤其是根据电路图连接实物图,无论教师的语言表达能力与板画能力多强,总是会有学生出现问题。图5为描绘小灯泡的伏安特性曲线实验的实物连接图。利用多媒体课件可以将鼠标变换成教师手中的粉笔(单击鼠标右键,选中指针选项中的笔),教师边画边说,形象直观,快速准确,大大提高了课堂效率。尤其是滑动变阻器的连接,若是分压电路教学生连滑动变阻器时要“两下一上”,限流电路连滑动变阻器时要 “一下一上”,教师的示范对学生作用重大,并且印象会更深刻。
图5
通过多媒体课件讲解,可以提升实验的能见度。尤其是一些重要实验仪器的读数,如螺旋测微器、游标卡尺、多用电表的读数,可以让学生一边动手一边通过多媒体课件学习仪器的测量原理和读数规则,克服了实验仪器小、教师演示不方便等困难。
多媒体设备引入课堂之前,习题课与复习课通常采用“粉笔+黑板”的方式,教师“一板接一板”地板书,学生也要不停地做笔记。利用多媒体可以扩大复习课的容量,提高复习效率。例如高三的光学复习课,为了克服高三学生在复习过程中的倦怠和疲惫,调动学生的积极性,这节课设计了以下环节:
环节一:快速抢答。仔细看图片和听问题,随时可抢答,每题每组只有一次抢答机会,共8小题,每题10分。在课件中以图片加文字的形式将常见的光学现象进行展示与区分,如光的色散现象、光的全反射现象和应用、光的干涉现象、光的衍射现象、光电效应现象,以及考纲中要求的两个光学实验,测定玻璃砖的折射率和测定单色光的波长。
环节二:争分夺秒。第一轮分数低的小组先选题,限时40秒,尽可能快地回答问题,每题10分。将光学零散的知识点以问题的形式呈现,让学生加以区分,并且能够检测学生掌握的灵活程度。图6为“争分夺秒”的一组题目,课件中的小喇叭图标超链接到限时器,滴答滴答的声音可以制造紧张的气氛,提高学生的反应速度。
图6
环节三:我说你猜。两人合作,一人描述,一人猜词,猜对一个10分,时间为60秒。不能用英文或者汉语拼音拼写,不能出现关键词。调动学生的多种感官,提高合作能力以及语言表达能力。图7为“你说我猜”的一组题目。
图7
环节四:思维导图。给每组学生5分钟时间,对光学全部内容进行整合,画出思维导图。在学生画思维导图的同时,播放轻柔的音乐,让学生在舒适放松的环境里进行归纳总结,并将全组学生的积极性调动起来,汇集全组学生的智慧。图8为学生在课堂上完成的思维导图,合理地利用了下课前的几分钟时间,高效地完成了课堂小结。
多媒体教学对物理课改的作用意义深远,但要注意课件内容不能太杂乱,过多的声音、图片等容易使教学过程脱离教材,使学生的学习失去了抓手。因此利用多媒体教学时一定要注意与教材相结合,教材中难以理解的内容可用多媒体帮助分析,教材中有的图画不必展示,重要的实物演示实验不能用多媒体动画来替代,教师板书的示范作用更不可以用多媒体替代。
图8
多媒体教学方式对教师的教学技能提出更高的要求,教师在教学中既要发挥多媒体的优势,又要将其与传统教学方式相结合,合理利用多媒体设备,将课堂还给学生,提高学生的综合学习能力。
[1] 齐建芳.学科教育心理学[M].北京:北京师范大学出版社,2012.
[2] 教育部.普通高中物理课程标准[M].北京:人民教育出版社,2003.