高中物理實驗教學(xué)中多媒體技術(shù)的應(yīng)用分析
高中實驗的教學(xué)既是高中物理課程的重點,也是難點。在傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)中僅僅是將實驗原理現(xiàn)象和公式推導(dǎo)的過程靠教師在課堂上的小實驗來講解,這樣一些動態(tài)、直觀的感性認識、清晰的物理圖像學(xué)生僅靠傳統(tǒng)的教學(xué)很難獲得。隨著信息科技的發(fā)展,多媒體技術(shù)越來越多地運用于高中物理實驗教學(xué)中。這種教學(xué)手段對于調(diào)動學(xué)生的積極性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣都有著積極的作用。本文根據(jù)實際的經(jīng)驗,探討高中物理實驗教學(xué)中多媒體技術(shù)的應(yīng)用。
一、利用多媒體為學(xué)生模擬在課堂上不可能進行的實驗
高中階段物理教學(xué)的教學(xué)的內(nèi)容從基本粒子到宇宙天體,有些宏觀的或是微觀的實驗內(nèi)容已經(jīng)不可能在課堂上通過傳統(tǒng)教學(xué)的操作呈現(xiàn)給學(xué)生。而如果沒有將這些實驗現(xiàn)象呈現(xiàn)給學(xué)生,學(xué)生就很難建立起相應(yīng)的物理表象,知識點也會因此變得枯燥乏味。而多媒體的運用就可以很好地解決這個難題,例如,可以利用FLASH軟件和3DS MAX軟件將人造地球衛(wèi)星運行的物理圖景、盧瑟福a粒子散射實驗的示意模擬、核裂變的模擬以動畫的形式呈現(xiàn)給學(xué)生看,學(xué)生可以通國這樣的多媒體教學(xué)獲得更為形象的感性認識,有助于學(xué)生建構(gòu)意義的關(guān)聯(lián),激發(fā)學(xué)生的興趣及好奇心。
二、利用多媒體可以讓學(xué)生反復(fù)觀察實驗現(xiàn)象
一些物理實驗由于其持續(xù)的'時間較短,如果想讓學(xué)生觀察清楚實驗過程教師只能一次次地重復(fù)實驗的操作,這樣既費時又費力,而多媒體的運用可以通過模擬實驗,在關(guān)鍵的時候再以慢鏡頭的形式讓實驗過程緩慢地呈現(xiàn)于學(xué)生,這樣也就可以讓學(xué)生反復(fù)觀察、分析。
例如在探究“自由落體”運動規(guī)律時,自由落體運動是稍縱即逝的,學(xué)生是難以從瞬變的動態(tài)中得到其變速的具體特征。但可通過FLASH軟件對自由落體運動進行模擬,即時地將演示實驗中小球的下落過程進行延緩處理,讓學(xué)生初步觀察到“自由落體運動”變速的具體特征,然后進一步通過設(shè)定相等時間間隔并獲取相應(yīng)的小球位置,讓學(xué)生讀出背景標尺上相應(yīng)的刻度,從而進一步地進行計算、推論小球的運動規(guī)律。這樣讓學(xué)生感受到現(xiàn)象的真實性,又讓學(xué)生自己從實驗數(shù)據(jù)中推論物理規(guī)律,達到事半功倍的成效。
再如,新教材中“波的形成及過程”知識點的教學(xué),由于機械波的形成及傳播過程是瞬息即變的,學(xué)生初次學(xué)習(xí)是難以從瞬變的動態(tài)中理解波的成因及規(guī)律的,但用多媒體技術(shù)中的FLASH軟件編制的多媒體軟件,模擬“機械波的形成及傳播過程”的情境,一方面不僅是教師,學(xué)生也能方便的分步、反復(fù)地再現(xiàn)各不同時刻各質(zhì)點的位置,從而領(lǐng)會介質(zhì)中各質(zhì)點是被逐步帶動的,且離波源近的質(zhì)點先振動,離波源遠的質(zhì)點后振動,故能形成凹凸(或疏密)相間的機械波。另一方面還能播放動畫,再現(xiàn)機械波的傳播情境,使學(xué)生能多次仔細觀察與探究,得出機械波傳播過程中的一些規(guī)律,如:介質(zhì)中的質(zhì)點只能在其平衡位置附近振動,并不隨波遷移;波的傳播方向上,介質(zhì)中各質(zhì)點剛開始振動時的振動方向都是相同的……等規(guī)律。最后教師還可在“波動”的任一瞬間“定格”再現(xiàn)某同一時刻,波傳播方向上介質(zhì)中各質(zhì)點的位置,并分析不同時刻波的圖像,從而突破學(xué)習(xí)難點。
三、利用多媒體為學(xué)生模擬物理實驗的微觀本質(zhì)
雖說學(xué)生已經(jīng)進入高中階段,但是對于剛接觸的事物的抽象思維能力還是比較弱的,特別是對于物理實驗的微觀本質(zhì)就更是如此。在實際的物理實驗教學(xué)中,教師可以通過多媒體將一些抽象的物理實驗的微觀本質(zhì)形象化,這樣可以激發(fā)學(xué)生的想象,讓他們更好地認識事物的本質(zhì)。例如,利用安培分子電流假說解釋磁化現(xiàn)象和去磁現(xiàn)象時,借助多媒體模擬實驗就可以清楚地說明問題的本質(zhì)。又如“楞次定律”教學(xué)的實驗,如配以多媒體模擬,直接模擬外磁場、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場、感應(yīng)電流,從而能更形象、更方便地研究它們的關(guān)系,從而幫助學(xué)生歸納出楞次定律。
四、通過多媒體模擬實驗錯誤操作的后果
一些實驗帶有一定的危險性,雖然教師在進行實驗之前往往再三叮囑學(xué)生正確的操作,但是學(xué)生由于好奇,認識不到操作不當(dāng)引起的后果的嚴重性,所以實驗教學(xué)事故仍然是不可避免地發(fā)生。根據(jù)這種情況,教師可以利用多媒體模擬實驗錯誤操作的后果,讓學(xué)生認識到嚴重性。比如,電學(xué)實驗教學(xué)中,教師要反復(fù)強調(diào)電流表的接線柱不能接錯、電壓表不能超過量程,電池組不能短路等不允許學(xué)生進行的操作,效果并不十分理想。為了讓學(xué)生知道錯誤操作的危害性,采用電學(xué)實驗虛擬實驗室的虛擬實驗?zāi)M錯誤操作的后果:電表燒毀,電池很快發(fā)熱而毀壞,實驗不能正常進行,甚至可能引起火災(zāi)或引發(fā)觸電而造成財產(chǎn)和人身傷亡事件。通過多媒體模擬實驗?zāi)M錯誤操作的后果,使學(xué)生領(lǐng)會到正確進行實驗操作的重要性。
五、結(jié)束語
綜上所述,多媒體的教學(xué)手段相比較與傳統(tǒng)的教學(xué)手段在高中實驗教學(xué)中有很大的優(yōu)勢,但是由于多媒體教學(xué)要想有好的教學(xué)效果,就要求教師具備扎實的設(shè)備技術(shù),所以教師要注意提高自己的專業(yè)知識的同時,也要提升自己的設(shè)備技術(shù)。另外,在實際的運用中教師還要注意不能將多媒體教學(xué)作為噱頭,一味增加這種教學(xué)的時間,造成自己教學(xué)主題的地位下降,這也是得不償失的。
參考文獻:
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