探究多媒体在高中物理实验教学中的运用策略

潘德荣

(江苏省宝应县曹甸高级中学 225803)

物理是一门注重实验基础的自然性学科，但是受到教学条件和教学环境的局限，实验教学对于大多数的教师来说，是一个无法很好普及到的领域，正是这样一个薄弱的环节导致物理教学成果无法得到更深层次的突破.随着改革开放以来的信息技术不断发展，尤其是“农远工程”的实施促进了教育技术手段的进一步革新，多媒体技术在高中物理的教学课堂中发挥的重大作用.教师可以利用多媒体技术来使物理实验教学更加形象和直观，从而提高课堂实验教学效率.

一、化无形为有形来弥补抽象思维

俗话说“实践是检验真理的唯一标准”，在我们的学习和生活中，只有不断通过实践来对事物进行验证才能更好地得出结论.在教育领域也是一样，物理实验在物理教学中是一个关键的教学部分，一定程度的物理实验教学对于学生观察能力、分析能力以及动手能力的培养和提高具有积极地推动作用.因此，教师需要不断从学生的思维能力出发，利用多媒体技术来使物理知识化无形为有形，以此来弥补物理知识的抽象性，帮助学生更好地对物理知识进行理解.

例如：在进行“电磁感应”这一部分的教学时，教师可以通过问题的设置来让学生进行讨论，并且在讨论的过程中利用多媒体技术对学生进行引导，让学生不断地在实验中进行自主探索.首先，教师可以根据“电磁感应”的相应知识提出问题：“怎样利用磁场获得电流？”然后，教师再带领学生对实验过程进行熟悉，并且针对实验仪器的选取、操作实验、适当的观察、故障的排除、结论总结进行点拨.接着，教师就可以让学生进行分组实验探究和实验现象分析，并且在学生进行实验现象分析的过程中利用多媒体技术的动画形式，将实验过程进行再现，将原本实验中无法看见的磁感线进行展示，教师可以将穿过闭合电路的磁感线用红色表示，而不穿过闭合电路的磁感线用黄色表示，再通过动画将线圈进行移动，能够让学生十分清楚地观察到磁感线穿过闭合电路时的条数变化情况，从而帮助学生得出最终结论.通过这样化无形为有形的教学方法能够很好地在培养学生动手能力的同时激发学生思维的灵活性，将一些抽象的物理概念进行转换，以一种更加直观易懂的形式展现在学生面前，更好的帮助学生克服物理学习过程中的困难，从而达到提高物理课堂教学效率的目标.

二、变静态为动态来弥补过程变化

高中物理的知识点中蕴含着许多不同的、抽象的物理量，而这些物理量有的时候并不是一个定值，它会随着外界的条件变化而随之改变，这样的情况会让学生在进行学习的过程中无法正确地掌握他们的变化规律.那么针对这种情况，教师就可以采用多媒体技术来将这些物理量由静态变为动态，降低学生学习过程中对于想象力的要求，突破学生的思维障碍，让学生更好的掌握整个物理变化过程.

例如：在进行“静力学的动态平衡问题”这一部分的教学时，教师可以从其中所涉及的弹力静摩擦力等力的动态变化出发，通过多媒体技术将力的变化过程展现出来.首先，教师可以利用flash这个软件来进行“斜面、挡板和球”的课件制作.接着，教师而言利用鼠标的移动来改变旋转挡板的角度，让学生从不同的角度出发，观察各个力大小和方向的变化.再例如：在进行“机械波”这部分的实验教学过程中，教师可以从“质点之间的运动关系”这一部分较为困难的知识点入手，通过绳波和水波的实验来帮助学生对运动情况进行理解.首先，教师可以利用多媒体技术的课件制作来展现质点在各自平衡位置的机械振动和质点间的相位关系，这样学生就能够更加直观的对质点进行观察，得出“质点并没有随波的传播而发生迁移”这一结论.通过这样变静态为动态的方法能够很好地对实验过程进行弥补，让学生对实验中一些较为抽象的内容进行动态理解，能够提高学生对物理知识的认知，帮助学生用最快的速度纠正一些错误的认知，从而得出正确的物理结论.同时，这样的方法还可以应用于一些作用过程可见度小、作用时间短、不易观察、受实验限制和具有危险性的实验，这样不仅能够保证学生的安全还能弥补学生思维推理的缺陷，对物理实验教学具有积极地推动作用.

三、转不真为仿真来弥补实验条件

计算机仿真是我国现代科学研究中的一项最新的先进技术，其中有模拟核实验、模拟导弹运行轨迹实验等等.这些仿真实验不仅突破了现实中的条件限制，而且能够很好的减少干扰因素.而在我们的物理实验教学过程中，教师通常都是带领学生在实际环境中进行实验学习，这样的方式虽然能够提高学生的动手能力，但这样实验得出的结果也容易受到环境因素的影响与干扰.同时，“仿真物理实验室”这个最近受到广泛推广的应用就是计算机虚拟技术研究的成果，它是通过物理现象和物理规律的探索和创设而构建的虚拟环境，而这个环境对于学生来说是一个很好的自主探究平台，在这个平台中，学生可以按照自己的想法对物理知识进行探索.因此，教师可以利用多媒体技术来让学生在完成实验后进行仿真物理实验，通过虚拟的形式来将物理情景展现出来，引领学生对物理问题和解决方法进行深入地研究.

例如：在进行“加速度与力、质量的关系研究”这一部分的教学过程中，教师可以通过相应的多媒体软件来将需要的物理量进行设置，形成一个仿真实验过程.首先，教师可以通过“仿真物理实验室”这一软件来对物理量进行设置，其中分别包含了平直轨道、小车、滑轮、砝码等物品，并且对于重力场环境也进行了设定.在一切设定就绪后，教师就可以让学生根据教材进行实验过程的模仿，通过改变和控制m或M的质量来计算物体的加速度.接着，再根据最后得出的数据进行分析，总结出质量与加速度之间的关系，以及外力与加速度的关系.再例如：在进行“单摆”实验的过程中，教师可以再次利用相应的软件来提供实验装置，让学生通过改变不同的物理参数来对实验过程进行观察.首先，教师可以利用“仿真物理实验室”这个软件为实验提供一个单摆装置.然后，教师在设定相应的物理参数，如：摆长、摆角、摆球质量、振幅、阻力等等.接着，教师可以让学生在进行摆动实验的过程中，将摆球的速度、加速度矢量和各时刻的瞬时数据所形成的图像进行展示，让学生通过对图像的观察来了解各个物理量的变化.最后，学生就可以根据这样的物理实验来总结出与单摆周期相关的因素和无关的因素，如：摆球质量等无关因素，摆长、重力加速度等有关因素，并且还可以适当地得出他们之间的关系，也就是相应的周期公式.除此之外，牛顿第一定律作为一种具有象征性的理想实验，他在实验教学中对于抽象思维具有一定的要求.那么在这样的情况下，教师就可以利用仿真实验来对接触面进行构建，尤其是光滑的运动面.这样的方式能够直观地观察到绝对光滑物体上的匀速直线运动，有助于学生对运动与d之间关系的理解，同时也能对当年亚里士多德得出错误结论的原因做出相应解释.通过这样转不真为仿真的实验教学方式能够很好地弥补实验条件在现实生活中存在的不足，帮助学生在现实生活中构建出一个虚拟的环境，并且可以在这个虚拟的环境中根据自身学习的要求进行变量，从而加强对于物理实验的理解，更加高效地进行物理知识的学习.

综上所述，实验教学是物理教学的重要目标之一，对于物理教学来说是一项必不可少的教学任务.而多媒体作为新时代兴起的一种教学辅助工具，越来越受到教师的欢迎，同时对于教师教学和学生学习来说，都具有一定的积极作用.教师可以利用多媒体技术来化无形为有形、变静态为动态、转不真为仿真，从而弥补抽象思维、过程变化、实验条件的不足，从而提高高中生的综合物理水平.