物理教学媒体技术和验证性实验结合应用

刘源

摘 要：初中阶段的物理教学，由于学生思维特点是形象思维占主导作用，对一些基础性的知识点理解往往比较片面，一些相对抽象的知识点理解不是很顺，因此在知识体系的形成过程会出现一些误区。本文从理解片面、知识叠加两个方面阐述其根源，并提出运用验证性实验的方法和应用新媒体新技术的现代教育辅助手段进行互动课堂的教学手段来解决，收到一定的效果。

关键词：理解片面；知识叠加；验证性实验；新媒体新技术的辅助应用

验证性实验是初中物理教学的一个重要组成部分，利用现代新媒体新技术进行课堂教学辅助手段，对培养学生的动手能力，提高学生的综合素质，形成完整的思想方法、逻辑思维和知识结构面有一定的帮助作用，提高课堂教学的实效性。

一、验证性的实验，可以有效地解决教学过程中，由于学生对知识点的理解片面而出现的错误。例如在讲到阿基米德原理这部分内容时，学生对原理的理解就会出现这样的一个误区：认为物体只要在液体中，都会受到液体对它向上的浮力，不管物体在液体中处于何种状态是漂浮、悬浮或沉到液体的底部，还是部分浸入，部分露出液面，物体是何种形状，就粗略地下结论，忽略了物体在液体中受到的浮力，实质是物体上下表面受到液体的一个压力差才是浮力产生的一个根本原因：F浮=F上-F下。如果一个正方体或长方体的物块沉到一个底面非常光滑平整的容器底中，底面与容器底充分接触，没有液体浸入到物体的底部，此时长方体或正方体的下表面受到液体的压力为0，只有上表面才受到液体向下的压力，物体上下表面受到液体的压力差的方向不再是向上，而是向下，但是此类情况学生很难理解，所以此时在课堂上教师就应该准备好几组实验，实验器材中可以用一个正方体铁块或铜块，和一个等腰梯形的铁块，一把弹簧测力计和细线，让学生动手测出它们在水中受到的浮力，再通过比较分析，此时教师可以制作一个三维图形课件利用多媒体动画投影，在电子白板上把此过程物体上下左右的受力大小情况演示出来，通过演示结果和学生动手实验得出的结果作分析比较，学生对浮力产生的原因就有一个较为直观明了的理解。

二、验证性实验还可以帮助学生因知识层面的叠加而导致思维混沌进行有条理地梳理。例如在九年级物理第十四章第六节《浮力应用》这一节的学习时，会碰到这样的问题：浸在液体中的物体会受到浮力，但有时物体会上浮，有时会下沉，物体的浮沉与什么因素有关？学生经前面两节内容的学习，大体上知道物体的浮沉是由物体受到浮力与重力大小关系决定的，重力大于浮力会下沉，重力小于浮力会上浮，重力等于浮力悬浮或漂浮，但无法准确地测出重力与浮力的大小关系时，怎样才能确定物体在某种液体中的浮沉情况，这时学生的判断思维就会停滞不前，感到无从落手，这时可以从两个方面来解决：一通过验证性实验和多媒体技术投影的模拟效果加以解决：1、找一根细线栓住一个小物体（物体的密度略大于水的密度），用弹簧测力计测出它的重力G，再把物块完全浸入水中测出此时物块受到的拉力F拉求出浮力：F浮=G-F拉，然后把物块拉出来，在盛水的烧杯中放入足量的食盐并使食盐溶化在水中，再把物块重新浸入盐水中，并让学生观察弹簧测力计示数的变化情况，并求出此时物块受到的浮力F浮，比较前后两次浮力的大小关系，并让学生讨论加入食盐之后，烧杯中水的密度有什么变化，是变大了还是变小了？（变大了），静止时物体浸入盐水中的体积与没有放入食盐时的体积有什么变化，上浮了一些还是下沉了一些（实际上浮了一些），物块的重力始终没有改变，只是烧杯中水变成了盐水，密度变大了，导致物体上浮了一些，学生从直观上第一次知道物体的浮沉还跟液体密度大小有关，可以从物块的密度与产生浮力的液体的密度的大小来判断。为了避免实验的偶然性，还可以让学生完成下面的实验：把一个鸡蛋投入盛有足够量的清水中，观察静止状态下鸡蛋的浮沉情况，再把鸡蛋取出来，放入刚刚加入食盐的烧杯水中，观察鸡蛋的浮沉情况，最后比较两种情况下的实验结果，再通过查找密度表比较鸡蛋与食盐水密度的大小，学生进一步认识到确定物体的浮沉还可以通过比较两物质之间密度的大小关系就能知道，对课后阅读资料“死海中人为什么不会沉下去，冬天的冰为什么会浮在水面上”此类问题的解决起到事半功倍的效果，在完成这两个实验操作的过程中，教师需要应用多媒体的生动活泼以及其逼真的动态效果特点辅助学生完成实验的操作，事先利用多媒体技术制作鸡蛋在清水中下沉在浓盐水中上浮动画课件进行演示，轮船在河水和海水的吃水线不同进行比较，学生在动手实验与模拟实验之间发挥想象，这样教学的内容和进度都得以铺开，对于教师来说可以大大的减少在学生中穿梭的时间，解决学生与教师的互动，学生也有更多时间进行实验和思考，学生的思维更清晰更明朗，对以后学习中出现判断物体的浮沉的问题，便轻松上手解决，所以初中物理教学中，应尽可能避免对概念和规律的机械导出，要考虑到让学生个体有亲身的感受和体验，在教学过程中要激发学生心灵深处那种强烈的探索欲望，提倡由学生亲自参与探究过程，使教学过程由传统的教师硬邦邦的分析讲授向由新媒体新技术相结合的现代教育手段转变，学生更容易发现问题、探究问题、体验成功的乐趣，所以说验证性的实验和新媒体新技术电子白板一体化的有机结合，就是把抽象物理概念从大量的物理现象和过程中加以具体化，更加直观明朗化，以一种具体的形式让学生体验到一种物理概念生成的过程，增加学习物理的兴趣性和提高学生学习的效益性。

三、验证性实验中利用电子白板等这些新技术可以帮助教师在进行新课讲授过程中让学生在较短的时间内知道一些演示实验过程中应该做些什么及应注意些什么，而且能搞清楚实验要领及注意事项中，并对这些问题进行思考和讨论，让学生学会自主学习，开发智力，提高素质，培养学生的创新意识、创新品质和创新能力。比如验证二力平衡条件时，作用在同一物体上的两个拉力必须能克服小车与桌面间的摩擦力；验证弹簧的伸长与所受的拉力成正比时，弹簧的伸长必须在弹簧的弹性之内；伏安法测电阻的实验中待测电阻R的阻值大于电流表的阻值时，应采用内接法，待测电阻R的阻值小于电流表的阻值时，应采用外接法；欧姆定律中各物理量的同一性，即I、U、R是针对同一导体，同一时刻而言的；验证影响液体蒸发快慢时，必须是对同一种物质而言，这些实验都是教师在授新课时必须要完成的演示实验，学生在课堂上看到具体层面演示，教师这时候能利用多媒体电子白板进行三维动画图辅助演示的话，就能让学生的注意力集中过来，刺激学生的感官处于兴奋状态，学生对实验的观察能提升到一个有声有色实验过程，可以开拓学生的思维空间，教师能利用这些生动逼真的动画效果和学生进行更宽更广的课堂互动，学生有兴趣教师也轻松，互动课堂的教学效果就明显提高。

新媒体新技术这些现代化教学设备在物理课堂教学中的利用，它的优势日益彰显，作为一种教学载体对教学信息的搜集、传输、处理和共享来实现教育教学目标新型模式，也有它的缺陷之处，所以在使用过程中要注意以下两点：

1、不能滥用。因为作为一个多媒体教学过程它是由教师、学生和电子白板三者间的互动过程，其中的扮演角色是传播者、接受者和载体的关系，载体的应用能做到图、文、声并茂，有活动影像的特点，可以激发学生的学习兴趣，让学生积极地参与到教学中来，但在实际的教学当中要注意合理的分配时间，不宜过长，新课的导入时间稍短、练习题的推出时间稍长、在教师的演示实验和学生的分组实验当中只能承担辅助的作用，过多过长地演示电子白板等多媒体课件，让学生长时间的处于一个模拟实验过程当中，学生就会失去学习物理的兴趣和产生厌烦的情绪，不符合初中生的感性认识的规律，与素质教育背道而驰。

2、在教学当中应当与验证性的实物演示实验相结合。因为实物演示实验给予学生的感觉是实实在在的，是全身心的动手动脑过程，是培养学生动手能力的主要方法，学生知识结构的养成比较牢固，所以新媒体新技术等电子白板设备在课堂应用要从实际出发，重视课件制作设计的多样化，根据学生的个性差异和教材的不同内容作调整，把投影一体化这种新媒体新技术和验证性实验有机的联系起来，让各种教学资源有机的互动，取长补短优化课堂教学结构，提高课堂教学效率。