摘 要:在信息技术高速发展的今天,多媒体在教学中的应用,已成为现代教育必不可少的一部分,并以其方便、快捷、高效、直观等特点,很快被人们所接受。多媒体课件充分、合理地运用于初中物理实验教学,可以激发学生学习兴趣,渲染教学氛围,设置特定的教学情境,突破时间、空间的限制。更重要的是可以有效地突破教学重难点,提高学生能力,收到事半功倍的效果。
关键词:多媒体课件;物理实验教学;应用;事半功倍
近几年的课堂教学,我发现借助电子白板平台,将多媒体课件充分、合理地应用于初中物理实验教学,有助于激发学生学习兴趣,营造课堂教学氛围,创设特定的教学情境,从而突破时间、空间的限制。更重要的是,恰当使用多媒体,可以有效地突破教学重难点,提高学生学习能力,让学生们在生动愉快的直观体验和感悟中完成学习任务,常能收到事半功倍的效果。下面我就具体地谈谈自己的认识。
一、 多媒体课件具有明显的优越性
中学物理实验教学,由于时间、空间、资源等的限制,实验中常常出现实验过程、现象不清楚、不全面或根本不可能复现等问题。而采用多媒体课件,充分利用其集成声音、图像、文本、影像、动画等功能,突破空间、时间的限制,化抽象为具体,动静结合,对实验现象进行模拟甚至仿真。这样既能吸引学生注意又可充分调动学生的各种感官参与活动,使学生在最短的时间内尽可能获得更多的信息,取得更好的教学和实验效果。如地球同步卫星的运动、日(月)食的形成、链式反应、电荷在电磁场中的运动等这些在实验室根本无法完成的实验,若应用多媒体课件则既能最大程度地保证实验的效果,又可增强实验的趣味性与直观性。基于以上两点,将多媒体课件应用于初中物理实验教学,不仅是必要的,而且也是提高物理实验教学效果的重要途径之一,它必将成为物理实验教学的一种发展趋势。
具体讲,利用多媒体课件设置情境可有效激发学生学习兴趣,充分发挥其主体作用。美国著名教育学家布鲁纳说:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣。”我国伟大的教育家孔子也曾说过:“知之者不如好知者,好知者不如乐知者。”这里的“好知”“乐知”,其实强调的就是一个“兴趣”问题,显然,兴趣的力量是巨大的。作为教师要充分挖掘物理教材中的兴趣因素和学科魅力,而应用多媒体课件进行初中物理课堂教学恰好可以充分调动起学生的求知欲望和学习兴趣,发挥他们的主体作用,以达到“寓教于乐”的目的。采用多媒体课件辅助教学能使学生看到图文并茂、视听一体的交互式集成信息,学生们可以在多媒体课件中阅读教学内容,也可以从中听取与课堂教学相关联的声音信息,还可具体观看实验过程以及原理验证结果。这种崭新的信息传递形式改变了以往枯燥单一的教学模式,使学生能够更加形象地理解和把握信息,并由此而产生学习的兴趣与乐趣,主动、及时地去获取信息,激发出表达欲望,从而形成师生互动,生生互动的良好局面。在这种状态下,学生已不再是传统模式中的课堂教学的被动接受者。如在讲解“机械能的相互转化”这一章节时,利用多媒体课件,使学生能够听到水流声,能够感受到长江、黄河所产生的巨大的能量带动水轮机转动而发电的磅礴气势,从而使没有见过大型水电站的学生也能真切地观察到水电站的整个运转过程。通过这样的情境教学,不但让学生形象地理解了植根于机械能的相互转化的水力发电原理,而且让学生很好地感受到保护水资源的重要性。很显然,由于多媒体课件可以提供丰富多彩的聲、光、电等各种信息,从而使得课堂变得绚丽多彩,有效地优化了教学元素,使师生之间的信息交流环境变得丰富而生动,学生们置身于这样一个和谐的教学情境之中,学习兴趣无疑将得到极大的提高。课堂教学的综合性、实践性、趣味性、应用性在这里也得到进一步的加强,从而使学生的学习收到事半功倍的效果。
二、 应用多媒体课件教学可以多方位地提高学习效果和培养能力
著名实验心理学家苏瑞特拉由实验得出:如果让学生既能听到又能看到,再通过相互讨论和交流,用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。应用多媒体课件教学,能有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机,主动参与到教学过程中来,愉快的气氛、交互讨论中掌握教学的重点、难点,教学质量将会明显提高。
同样,应用多媒体课件创设引入概念的情境、创设推导规律的情境、创设提出能够逐步深入的问题情景、创设能使学生将所学知识外化的问题情景,引导学生在所设置的物理问题情景中积极探索、主动发现,在生——生、师——生的讨论与协商中充分地展现相关的物理情景,并经过比较与鉴别、分析与判断、改造已有的物理图景或建立新的物理情景,从而完成对所学知识的意义建构。它能让学生主动参与到探索和研究过程中,身临其境地进行学习和探究,是对学生进行直觉思维、形象思维与逻辑思维相结合的思维训练的理想工具。因此应用多媒体课件是辅助实验教学,帮助教师完成“创设情景、激发动机、提出问题、建立图景、引导讨论、画龙点睛”的极好工具。基于“以能力立意为主”进行教学的基本理念,多媒体课件不仅仅有利于知识传授,更重要的是能够借助其创设的情境对学生进行能力培养,主要体现在以下四个方面:
(一) 应用多媒体课件创设物理情景,培养学生的直觉思维能力
例如:连通器的应用实例——三峡船闸的工作原理。初中物理课本是以文字和插图形式描述它的工作原理,因为是静态,比较抽象、枯燥,不易被学生接受。利用几何画板或flash制作成课件,创设特定情景,在这个特定的情景中学生可以观察到动态变化的水位变化情况、阀门开闭情况及船进出闸室的时间对应关系,从而对连通器中液体不流动时各容器中的液面高度相同的概念印象深刻。这种概念的建立和理解不是逻辑推理的结果,而是学生们通过对物理情景认真地反复观察,主动思考来实现的,是学生自己“悟”出来的,是一种直觉。
(二) 应用多媒体课件展现物理过程,培养学生的形象思维能力
课件的制作,可以为实验教学提供丰富、生动的实际情景,可以把复杂的物理过程(多种因素均在变化)显露无遗,让学生通过观察、联想和想象去理解动态的物理过程,形象地建立起相应的过程图景,这样一方面能帮助学生利用自己原有的知识结构、经验去同化和顺应当前所学的知识,从而实现对知识意义上的建构;另一方面又能在此过程中培养学生的形象思维能力,这样更有利于学生产生灵感和顿悟。
如介绍内燃机的工作过程,四个冲程中不仅包含气门的开、关与进气、排气的关系,气体燃烧与活塞运动的关系,还有活塞运动与气体进出的关系,以及活塞运动中受力与惯性的关系。这是一个复杂的物理过程,实验室提供的模型根本无法把这些关系完整地表现出来,而设计成课件就可以把这些关系形象地反映出来:哪些是同步关系,哪些是先后关系?何时活塞是受力作用运动,何时活塞运动是靠飞轮的惯性实现?这样学生就容易理解内燃机的四个冲程是如何实现循环的。
(三) 应用多媒体课件分析图景,培养学生的逻辑思维能力
如在“探究串、并联电路的电流规律”一节教学中,两种电路若用动画去设计,可以事先提出问题:当电流通过串联电路或并联电路时,各点的电流大小有什么关系?在学生通过想象,得出自己的结论后,教师开始演示、验证,并改变电路,进一步提出问题,如果串联电路变长呢?如果并联电路的支路增加呢?又是什么关系?应用这种形象的图形激发学生的兴趣,并应用所学知识及已有的情景进行类比推理和演绎推理,用数学公式和逻辑语言将电流特点表现出来。
(四) 应用多媒体课件创设教学情境,培养学生的创造性思维能力
创造性思维是指人们能够在一定的时间和空间内获取极有价值,极为新颖的信息,以尽可能快的速度抓住问题的要害和本质。在物理实验教学过程中,传统的教学模式以教师讲解为主,实验和挂图分析为辅。这种教学模式很大程度上属于演绎方式的教学,不利于学生创造性思维的形成。从创新教育的要求来看,要培养学生的创新能力,应当重视学生质疑能力、创造能力的培养。这就要求物理教师大量收集资料、物理素材,给学生提供大量的物理信息(物理事实、物理现象、物理过程等),让学生对观察到的物理事实、物理现象等一些信息进行自主归纳、分析与概括,并与其他同学在交流与合作中培养创新思维能力。
又如在《大气压强》一节教学中,学生对大气压强的存在是看不到,摸不着的,若通过演示一个或两个实验来说明问题,学生只能被动接受,对生活中的现象了解甚少,但课堂上又不允许做大量的实验。而应用多媒体课件教师可演示多个实验:①护士用注射器配药过程;②用吸管吸饮料实验;③(模拟马德堡半球实验)将两个带吸盘的挂衣钩对齐并用手捏紧各处,然后两个同学拉挂钩实验;④在杯中装满水,盖上一个硬纸片,把杯倒过来,纸片不会往下掉实验;⑤瓶口吞鸡蛋实验;⑥拔火罐实验等等。让学生去观察与思考这些现象的共同点,根据生活经验去判断是什么原因导致的,在生活中又有什么应用。这样既活跃了学生思维,扩展了学生知识视野,也大大提升了学生的质疑能力,同时又促进了对学生创造性思维能力的培养。
三、 应用多媒体课件能使抽象问题形象化,有利于增强实验教学效果
物理学是一门以实验为基础的学科,通过丰富多彩生动有趣的物理实验,让学生在观察和感悟基础上分析归纳物理概念及规律。在初中物理教学中,经常需要讲授一些抽象的物理概念,由于时间、空间或其他条件的限制,单纯的语言、文字、教具等传统媒体都难以实现其目标,而通过多媒体课件,可以很好地解决此类问题,使过去“千言万语”也不一定能叙述清楚的物理模型或复杂的物理过程,通过声音、图形、动画等多媒体语言生动形象地展现出来,有利于学生通过观察、归纳来发现规律,帮助他们从感性认识飞跃到理性认识,使其通过形象的思维,逐步实现提高逻辑思维能力。
例如:在研究杠杆平衡条件时,分析杠杆转动时的动力臂和阻力臂的变化时,我们可以利用多媒体技术制作一些动画短片,模拟杠杆转动的过程,把抽象化的过程形象化地展现在学生面前,不仅能帮助学生克服理解上的难点,还有利于学生抽象思维能力的培养。又如:讲解微观世界的展示、天体的运行、失重状态、磁场的存在等内容,教师可利用多媒体课件模拟再现,这比教师单纯的叙述肯定效果要好得多,学生们理解和掌握起来就具体可感了,这也为以后的教学奠定了良好的基础。
四、 应用多媒体课件也应注意适度的问题
借助多媒体课件虽然能动态地、声形并茂地、交互式地、高效率地完成物理教学,但它毕竟只是一种辅助教学手段,并非多多益善。因为多媒体课件的应用不能取代教师的讲授,不能取代物理实物和模型,也不能取代物理教学中的演示实验、学生实验、小实验等各种物理实验,更不能从根本上取代学生的阅读、思考、讨论和想象等主体活动。在物理教学中,教师的讲解和学生对实验的亲身体验应是教学的主体,多媒体课件应该是在主体无法达到教学效果时才增设的一种有益的补充。只能是辅助,而不應喧宾夺主。只要是实验本身能达到教学效果的,就应尽量动手做实验,而不应为图省事而变相依赖多媒体。因而在初中物理实验教学中我们要把讲解、板书、实验、多媒体展示、学生自己动手动脑有机地结合起来,才能使中学物理实验教学达到和谐完美的统一。
在信息技术融入并改变生活的今天,在新课改不断深入的背景下,多媒体课件融入初中物理实验教学已是大势所趋。对此,作为处于教学第一线的物理教师应有一个积极的态度,拒绝是不可取的,崇拜是不理智的。多媒体作为辅助教学的一种新的手段,已渐渐显露出它的强大功能,但它还远远谈不上成熟。它的许多潜在功能以及它的副作用还有待我们在实践过程中进一步去探索,去完善,以趋最终使它能更好地为实验教学服务。可以想见,借助多媒体课件,枯燥乏味的初中物理实验教学将会变得更加丰富多彩和生动有趣,而昔日一直为大部分学生所头痛不已的初中物理也会熠熠生辉,魅力无穷,这对于仍处在科学启蒙状态的学生,处于课程和教法转型期的教师来说,都无疑是一件值得欣喜和庆幸的盛事。
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作者简介:
朱思义,云南省昆明市,云南省昆明富民县永定中学。