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多媒體技術(shù)在物理課堂教學(xué)中應(yīng)用的嘗試
論文摘要: 內(nèi)容摘要：現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)的教育觀念、教育結(jié)構(gòu)、教育內(nèi)容、教育手段、教育方法、教育形式進(jìn)行了改革。多媒體課件進(jìn)入課堂，將現(xiàn)代教育技術(shù)帶入了嶄新階段。在信息社會(huì)高速發(fā)展的今天，多媒體課件全面運(yùn)用于高中物理教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，渲染教學(xué)氛圍，構(gòu)置特定的教學(xué)情境，更重要的是可以有效地突破教學(xué)重難點(diǎn)，提高學(xué)生能力，收到事半功倍的效果。
關(guān)鍵詞：多媒體、物理教學(xué).應(yīng)用
原教育部長(zhǎng)陳至立在全國(guó)中小學(xué)信息技術(shù)教育工作會(huì)議上指出：教育部從２００１年起，用５－１０年左右時(shí)間在全國(guó)中小學(xué)基本上普及信息技術(shù)教育，全面實(shí)施“校校通”工程，以信息化帶動(dòng)教育的現(xiàn)代化，努力實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)教育跨越式發(fā)展。教育信息化的核心，就是如何使我們學(xué)校充分利用信息技術(shù)，改革我們的課堂教育模式，改革我們的教學(xué)過(guò)程，改革我們的育人模式，推動(dòng)教育現(xiàn)代化。
微機(jī)系統(tǒng)能將數(shù)字、圖片等直觀地展現(xiàn)出來(lái)，給學(xué)生提供具體可感受的形象，以此調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官，特別是屏幕上出現(xiàn)的彩色畫(huà)面，能把學(xué)生的審美體驗(yàn)推向高潮，從而使學(xué)生進(jìn)入主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極思維，探索知識(shí)的認(rèn)識(shí)活動(dòng)中去。從而產(chǎn)生無(wú)限的學(xué)習(xí)熱情和動(dòng)力。從現(xiàn)代教學(xué)改革的角度看，能促進(jìn)真正意義上的“教育平等”，使學(xué)生從被動(dòng)的聽(tīng)講者和接受者，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與的學(xué)習(xí)主體，提高學(xué)生的信息意識(shí)，培養(yǎng)較強(qiáng)的獲取信息、處理信息的能力，多媒體技術(shù)引入課堂實(shí)驗(yàn)課堂無(wú)法演示的宏觀的、微觀的，極快的、極慢的物理過(guò)程，突破時(shí)間及空間的束縛。進(jìn)行逼真的模擬，靈活地放大或縮小場(chǎng)景，將這些過(guò)程生動(dòng)、形象地展現(xiàn)于學(xué)生面前，起到化無(wú)形于有形，化抽象為形象，轉(zhuǎn)換思維模式，降低思維難度的作用，使學(xué)生認(rèn)識(shí)加強(qiáng)，理解透徹，其作用主要體現(xiàn)在以下方面：
一、應(yīng)用多媒體課件可以充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用
提倡主體性教育，是社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需要，也是國(guó)際上教育改革的趨勢(shì)。主體性教育的過(guò)程，是教師引導(dǎo)下的學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)和自主活動(dòng)的過(guò)程。按認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn)，必須充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，學(xué)生才能獲得有效的認(rèn)知。
在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)過(guò)程中，教師面向?qū)W生傳授知識(shí)技能，從教學(xué)內(nèi)容、策略、方法、步驟，甚至學(xué)生做的練習(xí)都是教師事先安排好的，學(xué)生只能被動(dòng)地參與這個(gè)過(guò)程。這種方式以教師的主觀意識(shí)為主，學(xué)生完全處于被動(dòng)地位。
多媒體課件可以把電視機(jī)所具有的視聽(tīng)合一功能與計(jì)算機(jī)的交互功能結(jié)合在一起，產(chǎn)生出一種新的圖文并茂、豐富多彩的人機(jī)交互方式，而且可以立即反饋。在這種交互式學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生可按自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、興趣來(lái)選擇自己所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，可以選擇適合自己水平的練習(xí)，也可以選擇不同教學(xué)模式（如個(gè)別教學(xué)模式或協(xié)商討論模式）來(lái)學(xué)習(xí)，這種交互方式對(duì)教學(xué)過(guò)程具有重要意義。教師的地位和作用主要表現(xiàn)在培養(yǎng)學(xué)生掌握信息處理工具的方法和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力上，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的以教師為中心、以課堂為中心的教育方式。
蘇霍姆林斯基指出，教學(xué)應(yīng)使學(xué)生從中產(chǎn)生發(fā)現(xiàn)的驚奇、自豪，滿足求知欲的愉快和創(chuàng)造的歡樂(lè)等各種情感體驗(yàn)，從而使學(xué)生帶著高漲的、激動(dòng)的情緒進(jìn)行學(xué)習(xí)和思考，使教學(xué)成為一個(gè)充滿活力和激情的活動(dòng)。應(yīng)用多媒體課件，能充分發(fā)揮學(xué)生的主體認(rèn)知作用，較好地實(shí)現(xiàn)了上述要求。
二、應(yīng)用多媒體課件教學(xué)可以多方位地提高學(xué)習(xí)效果和培養(yǎng)能力
實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家蘇瑞特拉做過(guò)兩個(gè)著名的心理實(shí)驗(yàn)：一個(gè)是關(guān)于人類(lèi)獲取信息的來(lái)源，他通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，人類(lèi)獲取的信息83％來(lái)自視覺(jué)，11％來(lái)自聽(tīng)覺(jué)，3.5％來(lái)自嗅覺(jué)，1.5％來(lái)自觸覺(jué)，1％來(lái)自味覺(jué)。這就是說(shuō)，如果既能看得見(jiàn)，又能聽(tīng)得見(jiàn)，還能用手操作，通過(guò)這樣多種感官刺激獲取的信息量，比單一聽(tīng)老師講課強(qiáng)得多。另一個(gè)是關(guān)于知識(shí)記憶持久性的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，人們一般能記住自己閱讀內(nèi)容的10%，聽(tīng)到內(nèi)容的20％，看到內(nèi)容的30％，聽(tīng)到和看到內(nèi)容的50％，在交流過(guò)程中自己所說(shuō)內(nèi)容的70％。這就是說(shuō)，如果讓學(xué)生既能聽(tīng)到又能看到，再通過(guò)討論、交流，用自己的語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)，知識(shí)的保持將大大優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)的效果。應(yīng)用多媒體課件教學(xué)，能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望，從而形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，主動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程，使課堂信息量加大，學(xué)生易于接受，在愉快的氣氛、交互討論中掌握了教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，教學(xué)效果相當(dāng)明顯。
同時(shí)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的功能創(chuàng)設(shè)引入概念的情境、創(chuàng)設(shè)推導(dǎo)規(guī)律的情境、創(chuàng)設(shè)提出能夠逐步深入的問(wèn)題情景、創(chuàng)設(shè)能使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)外化的問(wèn)題情景、引導(dǎo)學(xué)生在所設(shè)置的物理問(wèn)題情景中主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)，在生——生、師——生的討論與協(xié)商中充分地展現(xiàn)相關(guān)的物理情景，并經(jīng)過(guò)比較與鑒別、分析與判斷、改造已有的物理圖景或建立新的物理情景，從而完成地所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)，它能讓學(xué)生主動(dòng)參與進(jìn)行探索和研究，特別是對(duì)學(xué)生實(shí)現(xiàn)直覺(jué)思維、形象思維與邏輯思維相結(jié)合的思想訓(xùn)練的理想工具。因此在課堂教學(xué)中應(yīng)用多媒體技術(shù)手段是輔助課堂教學(xué)，幫助教師完成“創(chuàng)設(shè)情景、激發(fā)動(dòng)機(jī)、提出問(wèn)題、建立圖景、引導(dǎo)討論、畫(huà)龍點(diǎn)睛”的極好工具，按照“以能力立意為主”進(jìn)行教學(xué)的基本思想，多媒體課件不僅僅有利于知識(shí)傳授，更重要的是用它創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行能力培養(yǎng)，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：
1、應(yīng)用課件創(chuàng)設(shè)物理情景、培養(yǎng)學(xué)生的直覺(jué)思維能力
例如：回旋加速器是實(shí)驗(yàn)室中大量產(chǎn)生高能粒子的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，高中物理課本是以文字和插圖形式描述了它的工作原理，因?yàn)槭庆o態(tài)的，比較抽象、枯燥，不易被學(xué)生接受。利用幾何畫(huà)板或flash制作成課件,創(chuàng)設(shè)情景,在這個(gè)情景中學(xué)生可以觀察到周期性變化的電場(chǎng)變化情況與粒子運(yùn)動(dòng)之間的時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系,教師只提出為什么要有這種對(duì)應(yīng)關(guān)系,就丟激發(fā)學(xué)生思維的積極性,從而真正建立起粒子旋轉(zhuǎn)與義變電場(chǎng)“同步”的概念。這種觀念的建議和理解不是邏輯推理的結(jié)果，而是通過(guò)對(duì)物理情景認(rèn)真反復(fù)地觀察，主動(dòng)思考來(lái)實(shí)現(xiàn)的，是學(xué)生自己“悟”出來(lái)的，是一種直覺(jué)。
2、應(yīng)用多媒體課件展現(xiàn)物理過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力
課件的制作，可以為課堂教學(xué)提供豐富、生動(dòng)的實(shí)際情景，可以把復(fù)雜的物理過(guò)程（多種因素均在變化）暴露無(wú)遺，讓學(xué)生通過(guò)觀察、聯(lián)想和想象去理解動(dòng)態(tài)的物理過(guò)程，形象地建立起相應(yīng)的過(guò)程圖景，這樣一方面能使學(xué)生利用自己原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)、經(jīng)驗(yàn)去同化和順應(yīng)當(dāng)前所學(xué)的知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)意義上建構(gòu)；另一方面又能在此過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力，這樣更有利于學(xué)生產(chǎn)生靈感和頓悟。
如豎直彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中不僅運(yùn)動(dòng)學(xué)量（如位移、速度、加速度）發(fā)生變化，動(dòng)力學(xué)量（振子所受合外力、彈簧彈力、振子所受支持力等）也發(fā)生變化，同時(shí)還伴隨著振子動(dòng)能以及彈性勢(shì)能的變化，復(fù)雜的變化過(guò)程學(xué)生不知從何入手，利用幾何畫(huà)板設(shè)計(jì)成課件，這些量就會(huì)直接反映出來(lái)，并找出警戒線同自由長(zhǎng)度位置重合時(shí)，木塊所受支持力為零。這處情境會(huì)激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探索的欲望，并理解此時(shí)木塊處于脫離與不脫離木塊的臨界狀態(tài)。
3、應(yīng)用多媒體課件分析圖景，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力
如在“交流電的產(chǎn)生”一節(jié)教學(xué)中，交流電三要素（最大值、頻率、初相）若用動(dòng)畫(huà)去設(shè)計(jì)，可以事先提出問(wèn)題：當(dāng)線圈匝數(shù)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、矩形線圈的面積、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率發(fā)生變化時(shí)，最大值會(huì)如何變化呢？學(xué)生可以想象，得出自己的結(jié)論后，教師開(kāi)始演示，驗(yàn)證，并進(jìn)一步提出問(wèn)題，為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢？正弦圖象如何變化？這種形象的圖形激發(fā)學(xué)生興趣，并應(yīng)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)及已有的圖景進(jìn)行類(lèi)比推理和演繹推理，并用數(shù)學(xué)公式和邏輯語(yǔ)言將其表現(xiàn)出來(lái)。
4、創(chuàng)設(shè)動(dòng)態(tài)、變化的圖象，培養(yǎng)學(xué)生辯證思維能力
事物總是運(yùn)動(dòng)變化的，事物的變化分為量變與質(zhì)變，其中質(zhì)變是突變，而量變就有一個(gè)過(guò)程，并且事物在量變的過(guò)程中質(zhì)并不變。因此尋找變化中保持不變的部分，乃是把握事物本質(zhì)的重要方法。
如講解“共點(diǎn)力平衡”問(wèn)題時(shí)，可創(chuàng)設(shè)三個(gè)情景：１：夾在光滑斜面和可以轉(zhuǎn)動(dòng)的木板之間的小球，當(dāng)木板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球所受斜面支持力、木板所受壓力的變化。２：光滑斜面向左緩慢移動(dòng)過(guò)程中，懸掛在豎直繩上的小球所受斜面支持力、細(xì)繩拉力的變化。３：細(xì)繩一端拴著一個(gè)小球，小球所受球面的支持力、細(xì)繩的拉力將如何變化。學(xué)生在分析、判斷得到結(jié)論后，不僅得到了三個(gè)共點(diǎn)力動(dòng)態(tài)平衡的圖解法，以及使用條件，更重要的是發(fā)現(xiàn)了三個(gè)共點(diǎn)力作用下物體的動(dòng)態(tài)平衡，或者是合力的大小方向不變，而且一個(gè)分力的方向不變：或者是合力的大小方向不變而物體受力三角形與結(jié)構(gòu)三角形相似，且對(duì)應(yīng)邊之比保持不變。這正是物理變化中的幾何關(guān)系的不變性。
變化中不變以及在變化中求不變的思想是辯證思維在物理學(xué)中的重要體現(xiàn)，也是物理學(xué)的靈魂，貫穿于物理學(xué)始終，應(yīng)用幾何畫(huà)板或其他教學(xué)軟件，展現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖景，幫助學(xué)生在探索本質(zhì)、尋求真理的過(guò)程中逐步培養(yǎng)變化中求不變的意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行哲學(xué)上的思考，從而培養(yǎng)他們“全面、本質(zhì)看問(wèn)題”的基本素質(zhì)。
三、應(yīng)用多媒體課件可以切實(shí)解決課時(shí)矛盾
計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)通過(guò)文字、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、音頻和交互式網(wǎng)絡(luò)等方式，可使教學(xué)過(guò)程圖文并茂、生動(dòng)活潑，知識(shí)面更廣。學(xué)生們?cè)谶@些動(dòng)感學(xué)習(xí)環(huán)境中，對(duì)教學(xué)內(nèi)容更容易領(lǐng)會(huì)和掌握，可以大大加快學(xué)習(xí)進(jìn)度，提高學(xué)習(xí)效率。更為重要的是，由于教學(xué)進(jìn)度的加快，為學(xué)生在無(wú)形中增加了學(xué)習(xí)時(shí)間。在物理課堂教學(xué)中，很多內(nèi)容是很難通過(guò)說(shuō)就能解決問(wèn)題的，如人造衛(wèi)星，宇宙速度以及各個(gè)行星如太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)情況，直線運(yùn)動(dòng)和受力分析等，如采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，即便是講一節(jié)課，學(xué)生也難以理解，反而只會(huì)加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)學(xué)習(xí)的畏懼感。這些知識(shí)完全可以運(yùn)用多媒體技術(shù)讓大家看到模擬的直觀的情況，這不僅可以將內(nèi)容講得生動(dòng)活潑，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以增長(zhǎng)學(xué)生的見(jiàn)識(shí)。利用多媒體課件教學(xué)可大大加快教學(xué)進(jìn)度，從而節(jié)約大量時(shí)間。對(duì)于少數(shù)學(xué)生不能及時(shí)弄懂的內(nèi)容可以反復(fù)播放，強(qiáng)化學(xué)生的認(rèn)知能力。
多媒體課件教學(xué)把理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地融合在一起，教師在多媒體課室的教學(xué)中，隨時(shí)可講解理論知識(shí)、演示實(shí)驗(yàn)步驟、指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)或讓學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)；學(xué)生在多媒體課室中，既能學(xué)習(xí)到“必需”、“夠用”的理論知識(shí)，又掌握了實(shí)踐操作技能，做到省時(shí)、高效，課時(shí)矛盾迎刃而解。
另外，通過(guò)制作課件可以加強(qiáng)備課組、教研組的活動(dòng)，更能深入、細(xì)致地鉆研教材、大綱，提高教研水平和能力；同時(shí)，也能充分發(fā)揮全組團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。
隨著多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，計(jì)算機(jī)已作為教學(xué)過(guò)程中一種理想的認(rèn)知工具，在教育領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。可以預(yù)見(jiàn)，在課堂教學(xué)中引入多媒體課件教學(xué)，將不僅是促進(jìn)教學(xué)手段的變革，同時(shí)還必將促進(jìn)關(guān)于教材的觀念與形式、教學(xué)方法與課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的變革，進(jìn)而促進(jìn)教學(xué)思想和教學(xué)理論的改革與發(fā)展。做為老師，尤其是青年教師，更應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，以科學(xué)的態(tài)度、勤奮刻苦的精神、務(wù)實(shí)的作風(fēng)，開(kāi)拓創(chuàng)新，積極投入到課堂教學(xué)改革中來(lái)，全面提高教育教學(xué)質(zhì)量。
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