初中物理优秀教学论文谈多媒体在辅助中学物理实验教学中的应用

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初中物理优秀教学论文谈多媒体在辅助中学物理实验教学中的应用
湖北省安陆市实验初中 管立忠
内容提要：物理学是一门以实验为基础的科学，多媒体技术的应用有效地推动和改善了初中物理实验教学，提高了课堂教学的效率和质量。
关键词：多媒体     辅助     实验教学
物理学是一门科学，物理学是一门以实验为基础的科学，物理学是各门学科中最抽象的学科。
他来源于生活，是人们通过千百年的生活实践，总结归纳出的一些自然规律和定理，人们通过物理学的学习和思考，掌握物理学的一些自然规律，并应用于生活实践，为社会的发展做出巨大的贡献。
如何使抽象问题具体化、直观化，复杂问题简单化，一直困扰着大多数物理教学工作者，也是物理教学成功的关键。什么样的教学才能学生真正将物理“学懂、学精”，从而具有一定的创新思维。物理课堂教学过程中正确处理好师生之间的关系是完成教学任务的首要条件，但要真正培养出具有新时代的创新人才，就需要将多媒体教学（现代教育技术）综合应用到课堂教学内容中，充分发挥多种感官（视觉、听觉、……）的功能，创造出一种新的教学氛围，帮助学生理解物理实验、现场模拟操作，从而激发学生学习的主动性和积极性，使学习不再是一种负担，而是一种享受。才能提高课堂教学的效率和质量。
目前，多媒体技术的应用已把中学物理实验教学引入到全新的境界，有效地推动和改善了实验教学。本文凭自己多年的教学经验，谈谈多媒体在辅助中学物理实验教学中的应用。
   1、多媒体辅助中学物理实验教学的优势
（1）对物理实验的重现和模拟
  物理学中涉及到许多实验，有在普通物理实验中难以呈现的内容，有抽象的、微观的、难以用实验演示的教学内容，这部分内容，由于对实验器材要求较高，并且不易操作，甚至具有一定的危险性，是教师和学生无法用实验来演示和验证的，引进多媒体教学软件，有助于提高此内容的教学质量。像真空铃实验、光沿直线传播的展示、托里拆利实验、磁场磁感线、磁悬浮列车、分子的运动及分子间的作用力……等教学中的小“难点”，通过动画的形式展现在学生面前，使学生产生感性的认识后再理解，教学效果就好多了。
（2）表现手法的多样性
在课堂教学中，运用多媒体技术，可以模拟仿真各类情境，根据物理学的学科特点，针对不同的教学内容，综合运用声音、图像、视频、动画等多媒体手段创设情境，化不可见为可见，化静态为动态，化抽象为直观，化复杂多变为简洁明了，可以最大限制地调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣，又能够充分表现教学内容，突出重点、突破难点，引导学生积极探索、主动学习。例如，凸透镜成像规律、发电机与电动机的工作原理、四冲程内燃机的工作过程等都可以用多媒体技术制作很漂亮的课件，运用视频或动画手段展示其过程，可以引导学生突破思维障碍，帮助学生理解，使原本枯燥的教学活动充满了学习热情。
（3）弥补教学条件的不足
在很多学校，一是因种种条件的限制，虽然学校都设置了物理实验室，但也存在器材配备不全，设施陈旧，器材不配套，数量不足等问题，很多实验不能正常开展。二是学生实验时间未得到保障。学生实验时间太少，极大多数时间都被学校安排的课程挤满。三是管理不当。虽然学校实验室还有一些器材，但管理制度执行不严，部分教师得过且过，能简不繁，把分组探究实验改为演示实验，演示实验有时也懒得演示，即实验教学能省就省、未得到应有的重视。只要有了多媒体，一切问题“迎刃而解”。

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2、多媒体辅助中学物理实验教学的模式
   （1）辅助课堂演示实验教学
  演示实验是教师做、学生看的示范性实验，它能创设情境，帮助学生研发认识，培养学生学习的兴趣。但演示实验中有的实验现象不明显、可见度不大，只有讲台附近的几个学生看得清，实际操作难以把握好。如果利用多媒体辅助教学，则可取得较好效果。例如，“晶体和非晶体的熔化”、“让线圈转起来”的教学中，费时费力，而且演示实验很难成功或者学生看不见，效果很差，于是很多教师干脆不做实验，用“黑板加粉笔”的形式完成教学，这对学生的笔试也许影响不大，但学生观察、归纳能力并没有得到培养。如果利用多媒体的放大、暂停等功能就能很好地解决该演示实验的难点。
（2）辅助学生分组实验
实验操作的可视化指导 ：通过预置的规范操作，取代或辅助教师的口头叙述，更直观地讲解实验步骤，更详细观看实验过程，预知实验注意事项。例如：凸透镜成像的教学中，就可以用课件先演示一遍，让学生对实验的过程、结果有一个完整的印象，便于学生的实验分析总结。
  强化实验重点： 通过画面的布局、色彩、动画、音响效果、播放速度等的变化引起学生的注意，使学生更形象、更快捷地理解实验，突出和强化实验重点。 这类事例不胜枚举。
（3）课外实验的指导
物理课本中，有大量的课外实验及课外小制作，要求、鼓励学生动手动脑，而绝大多数的学生仅从课本当中的文字和插图是不能够完成的。如果教师通过多媒体的视频、图片等对学生进行简单的指导，学生的积极性会大大提高、兴趣大大的高涨。例如学习流体的流速与压强的关系时，就播放相关的视频资料让学生观看，课后学生很快就制作出了飞机机翼的模型并演示成功。
    3、多媒体辅助中学物理实验教学存在的问题
（1）未体现多媒体的优势
    多媒体技术是运用计算机对文本、图形、图像、动画、视频、声音等多种信息进行综合处理与控制，实现人机交互操作的一种信息技术。但在实际教学中，很多教师只是把它当作单一媒体使用。例如，放一段录像（幻灯片），或放一段音乐，或打出一些文字内容。既浪费资源且达不到最佳效果。
  （2）过分依赖多媒体
用多媒体模拟演示代替真实实验 ： 在物理教学中，演示实验是最基本的教学手段同之一，具有不可替代的地位，尽管用多媒体模拟可以带给人更加强烈的视听刺激，更为细腻的物理过程，更加直观的结果分析。但它不具有实物带给人的真实空间感、实验可信度、以及实验过程中师生的情感交流。如果简单地把演示实验搬到屏幕上就违背了认知规律，只有使两者恰当地结合，将其作为物理过程的再现、结果的分析、规律的总结等，才能取得好的教学效果。
用多媒体模拟实验取代学生分组实验 ： 学生分组实验的目的在于提高学生动手能力、分析归纳能力和创新能力。目前，有一些教师过分依赖多媒体实验，导致放弃运用实验的直观教学方法的现象，不利于全面提高学生素质，严重阻碍了培养具有创新能力的人才，陷入了“多媒体万能”的误区。
（3）多媒体相对滞后
  运用多媒体辅助中学物理实验教学，必须要有相应的课件。目前，现成的课件多由计算机专业人员制成，而他们并非一线教学的教师，对教材的把握、对教学的要求，对重点、难点的理解，存在着或多或少的不足，在应用中，势必使实验教学效果大打折扣。

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    4、多媒体辅助中学物理实验教学对策研究
  通过大量的实践和思考，在中学物理实验教学中多媒体辅助教学发挥的作用是:“能做实验”的补充、“难做实验”的模拟，复杂物理现象的展示、抽物理概念的剖析、微观世界的放大、宏观世界的缩小。
（1）比较清晰的宏观物理实验
  在教学中一定要做好实验，不能用“模拟实验”来代替。但可以发挥多媒体技术的优势，在科学模拟的基础上来分析瞬间实验现象，把由形象思维过渡到抽象思维的过程呈现出来，使学生能更深刻地理解物理规律。如“声音的特性”中声波听得到，却是看不见、摸不着的，学生很难理解、感受不深，若在实验的基础上再用多媒体技术把声波表现出来，学生得到直观、形象的认识，无需教师多费口舌，很容易就理解其中的道理。
（2）对中学不具备条件、不可能做出的实验或不可能在课堂再现的实验
  应尽量利用视频资源来呈现，给学生一个真实感，没有视频的也可以利用多媒体进行科学模拟。例如在“磁场磁感线”一节的教学中，用视频或图像展现出“磁场磁感线”的平面或立体图形，就让学生一目了然，也更能让学生接受。再如在“力”教学中就可以用一段湖面上两船相互作用的视频，使学生明白力的作用是相互的，而不一定要用模拟来帮助学生分析和理解。
（3）对课堂实验现象不够清晰，或不能完全定量进行的实验
  可以用多媒体来模拟补充，引导学生得出正确的规律。例如在“电与热”中的焦耳定律，在教学中是不能利用实验总结出规律，若在实验的基础上再利用课件来模拟，引导学生得出正确的规律比填鸭式的硬把结论教给学生要好得多。
（4）实验过程进行比较快的实验
  有许多物理现象从发生到结束都是很快的。在教学中要想获得良好的实验效果，就必须把这样的“快节奏”实验变为“慢镜头”实验，让学生有充裕的时间进行观察，从而掌握现象的本质。“机械能互相转化”的实验就是一个典型的范例。用多媒体模拟实验，可以通过改变物理的初速度来控制其运动的快慢，并随时用“暂停”键定格某一瞬间让学生仔细观察，还可以使学生清楚地看到物体运动及能的增减转化情况。
最后要说的是，用多媒体辅助实验教学，即使它再生动、直观、逼真，也毕竟是虚拟的，无法真正表达出物理实验所蕴含的深刻意义。因此在演示实验教学中，要充分认识到实验本身的重要性，明确多媒体辅助教学只是物理课堂教学实验的一种辅助手段，不能代替物理实验本身，使用多媒体辅助教学要做到适时、适量、适度，才能体现其优越性。所以，凡是能够由教师动手演示的实验，以及能够通过改善仪器、改善方法就可以增强实验效果的实验，就一定要尝试改善。凡是学生分组实验，要尽量让学生亲自参与动手，而不能单纯地依靠多媒体技术。

多媒体教学是进行物理课堂教学的一种手段，而不是目的，在教学过程中采取什么教学手段，运用什么教学方法，没有固定的模式，必须从教学实际出发，以提高课堂教学效率。多媒体教学和传统教学各有特点，两者相互补充、协调配合，就能取得更好的教学效果。此外，我们还应看到，任何先进的多媒体教学都不能替代教师的作用，不能降低对教师的要求，而是要求教师具有更高的科学素养和教学技能。

    在进行物理课堂教学过程中采用多媒体教学有助于培养学生情感、启迪思维、发展想象力，从而使学生对知识产生“质”的飞跃。但在此教学过程中应该注意以下几点：①课前要做好充分准备，课上必须按操作规程和课堂教学设计步骤进行，注意多媒体本身在课堂教学中的应用效果，而且要防止教师在备课过程中对某些问题产生偏见，把自己的个人观点带入所制作的多媒体软件之中，这样会对学生全面理解问题造成干扰；②要把握好多媒体的演示时机，有针对性地指导学生观察画面，定时讲解；③把多媒体教学手段与其他教学手段有机结合起来；④适当控制教学速度、放映节奏和师生情绪等；⑤在借助多媒体进行授课时，要注意切忌仅仅依靠多媒体，教师在此过程中须有适当的板书，以增强学生对所学知识的真正掌握；……