多媒体技术在物理实验教学中的应用探研

张宏贵

摘 要：多媒体技术可把抽象的理论知识形象化，让物理教学具有活力和生命力。在物理实验教学中，教师可结合多媒体技术的特点和优势，摆脱物理实验的条件限制，充分展示实验的细节和过程，避免进行对仪器和设备损耗较大的实验以及需要消耗大量时间的实验。文章探讨多媒体技术在物理实验教学中的应用策略。

关键词：多媒体技术;物理实验;应用;兴趣;能力

中图分类号：G633.7 文献标志码：A文章编号：1008-3561（2021）05-0136-02

在物理实验教学中，部分教师强调理论知识的传授，而没有充分发挥实验教学的优势，如实验原理的科学性、操作的独立性、参与的广泛性、过程的体验性、结果的差异性等，这就导致学生参与实验教学的积极性不高。另外，物理实验教学还存在设备缺少等问题，从而无法进行正常的物理实验。多媒体技术可以突破时空的限制，化抽象为具体，动静结合，真实呈现实验现象，这既能提高学生学习的兴趣，又可以降低学习难度，并培养学生分析问题、解决问题的能力。本文结合教学实践探讨多媒体技术在物理实验教学中的应用策略。

一、摆脱物理实验的条件限制

部分物理实验需要满足一定的条件才能进行，还有部分物理实验要求通过改变各种条件观察实验变化。例如，α粒子的散射实验是研究α粒子在各种条件下的散射角度，但是如果没有发射源、特殊的光学仪器，这个实验根本没办法正常进行，而这些实验仪器却不容易配齐。这个实验的另一个条件是要求在真空环境中测试，而一般的学校实验室都不能满足这个要求。这些条件限制了实验的正常进行。又如测量玻璃的折射率实验是通过记录光在空气中通过玻璃折射之后的结果大致评估出玻璃对光的折射率。这个实验的限制条件也很多，比如要采用厚度较大的玻璃砖（一般要求在5 cm以上），以减少确定光路方向时出现误差，提高测量的准确度。在实验过程中，不能移动玻璃砖，手拿玻璃砖时，不要用手触摸玻璃砖的光滑光学面，只能接触毛面或棱，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线，以免损坏玻璃砖的光学表面。玻璃砖与白纸的相对位置不能改变，大头针应垂直地插在白纸上，同侧两针之间的距离要稍大些。入射角应在30°至75°范围内取值，入射角过小，折射角更小，测量相对误差增大，入射角过大，导致射光太强，折射光太弱，像不清楚，不易观察，很难确定P3、P4的位置。正是因为限制条件太多，学生在实际操作过程中不太可能面面俱到，一旦有一项或者多项出现差错，实验就会有较大误差。多媒体技术可以完美地满足这些不易满足的实验条件，因为它是虚拟的。教师可提前制作实验过程视频拿到物理实验课堂上播放，对需要特别讲解的地方可暂停进行详细的解释，从而让学生对实验过程中出现的物理现象理解得更加透彻，不带一丝疑惑，由此提高物理实验教学效率。而且可以循环播放，让学生重复观看不理解的内容，从而突破学习上的难点。从这点来看，多媒体技术对物理实验的辅助作用非常大，可以突破物理实验的多种条件限制，顺利完成实验，达到教学目的。

二、展示实验细节和过程

部分物理实验对操作的精确度有非常严格的要求，同时，代表实验成功的物理现象持续的时间也非常短，可能只在一瞬间。实验过程中任何一点纰漏或操作不当都有可能导致实验失败，即使实验成功了也有可能因为时间太短而没有仔细观察实验现象。如果实验不容易成功，多次的失败会打击学生的积极性，而观察不到实验成功的现象也会让学生对实验理解得不通透，不能达到物理实验的教学目的，这些因素都会降低学生对物理实验的学习兴趣。例如，验證动量守恒定理实验的内容是让同一个小球从同一竖直高度以不同初速度下落，学生记录小球落地的时间以验证动量是否守恒。在这个实验中，小球下落的距离很短，而且还具有初速度，这就意味落地的时间更短，只有几秒甚至零点几秒。因此，学生极易出现记录误差，得到的实验结果自然也就不准确。而多媒体技术可以满足所有的操作要求，从而留给学生更多的时间思考：“接下来会发生什么？”“如果改变条件会发生什么？”“还可以通过什么办法达到实验目的？”对于转瞬即逝的实验现象，多媒体技术也可以解决。教师可以利用多媒体技术把实验的局部放大，让学生观察得更清楚，还可以在现象出现的时候把影像暂停，这样就不用担心学生看不到实验过程中难以观察的实验现象，也不会破坏实验的完整性。因此，在物理实验中应用多媒体技术可让学生获得对实验最直观的体验，有利于培养学生的观察能力和思考能力。

三、减少对仪器和设备的损耗

部分物理实验需要消耗很多资源，并对实验仪器有一定的损耗，甚至在实验过程中还伴随不同程度的危险。例如，测定金属的电阻率的实验内容是通过记录不同电流下同一金属的电压值，从而估算它的电阻。这个实验需要用到电线、金属、测量电流的电流表和测量电压的电压表等实验器材。其中，每个学生需要10根左右的电线、1根金属丝、1个电流表、1个电压表，按每个班级60个学生计算，很显然这是一个有些庞大的数字，而且某些实验材料的回收率低，浪费是不可避免的。另外，由于学生不太专业，很容易损坏实验器材。最重要的是，这个实验在操作过程中还有触电的危险，虽然几率不大，但是在学生基数庞大的情况下，也有可能出现事故。而多媒体技术可以避开这些难以解决的问题，因为它是虚拟的，不会对设备仪器有损耗，也不会消耗任何资源，更不会出现任何危险。因此，当进行对设备损耗较大、所使用的资源比较稀有昂贵以及存在危险的实验时，教师都可以应用多媒体演示代替实际操作，它非但不会降低教学的效果反而会降低教学的难度，不失为一种完美的教学辅助方式。

四、运用多媒体技术做消耗大量时间的实验

部分物理实验，不危险、不复杂，条件限制也不严格，但是它需要非常多的时间才能完成，有时一个物理实验需要花费好几个课时。例如，描绘小电珠的伏安特性曲线的实验内容是在不同测量方式、不同的时间段，对小灯泡的电流和电压进行记录，借此研究灯泡的伏安特性。这个实验对时间的要求体现在三个方面。第一，线路的连接。实验中的电路很多，所以需要大量的时间连接，在切换测量方法时也需要一定的时间才能完成。第二，记录的数据非常多，并需要计算。第三，这个实验需要记录灯泡的温度变化。如果应用多媒体技术，实验进程会缩短很多。学生只需要按照实验给的电路图在计算机上连接电路，然后输入几组数据，如需要多少电流，需要多少温度，计算也可以由计算机完成。学生可以利用节省的课堂时间分析自己得到的实验结果是否正确，这既提高了学生的学习效率，也减轻了教师的教学压力。

五、結语

多媒体技术应用于物理实验教学中，可以满足各种严格的实验条件让实验顺利进行，并带给学生更丰富的学习资源。可以放大实验过程中的局部细节让学生观察得更仔细，可以让影像暂停在关键处，不让学生错过每一个重要的知识点，从而提高学生的学习效率，降低学生的学习难度。可以避免设备和仪器的大幅度损耗，避免实验资源的大量消耗，避免实验过程中各种各样的、各种程度的危险。还可以节省学生的学习时间和教师的教学时间，使得学生的学习变得轻松有效率，也让教师的教学变得严谨而充满趣味。可见，多媒体技术是物理实验的重要辅助工具，可以突破常规环境、条件等因素的限制，充分发挥物理实验在物理教学中的作用，为学生的物理学习打下坚实基础。

参考文献：

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[5]徐凯.基于信息技术的高中物理实验教学支撑环境研究[D].东北师范大学，2013.

Research on the Application of Multimedia

Technology in Physics Experiment Teaching

Zhang Honggui

（Zhenyuan Middle School， Zhenyuan County， Gansu Province， Zhenyuan 744500， China）

Abstract： Multimedia technology can visualize abstract theoretical knowledge and make physics teaching full of vitality. In physics experiment teaching， teachers can combine the characteristics and advantages of multimedia technology， get rid of the limitations of physical experiment conditions， fully show the details and process of the experiment， and avoid the experiments that consume a lot of time and equipment. This paper discusses the application strategy of multimedia technology in physics experiment teaching.

Key words： multimedia technology; physical experiment; application; interest; ability