多媒體與物理教學(xué)整合的經(jīng)驗(yàn)和體會

宿自強(qiáng)

摘 要：多媒體有集圖形、動畫、文本、聲音、視頻等信息于一身的特點(diǎn)。筆者通過CAI技術(shù)在物理教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐，總結(jié)出了“三個誤區(qū)”、“四個原則”、“五個結(jié)合點(diǎn)”。

關(guān)鍵詞：多媒體；CAI；物理；整合

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-61

48(2006)12(S)-0049-2

在物理教學(xué)中，合理引入CAI（ComputerAssistedInstruction，計算機(jī)輔助教學(xué)）技術(shù)，利用圖形、界面、動畫、文本、聲音等多媒體的多種感官刺激作用，有助于提高教學(xué)信息的傳遞效率，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，幫助學(xué)生理解難懂的概念和難以想象的微觀狀態(tài)或過程，復(fù)習(xí)并鞏固學(xué)習(xí)的知識。因此，計算機(jī)輔助教學(xué)愈來愈受到人們的重視，也愈來愈顯示它的重要性［1-2］。為了避免教學(xué)中沒有把握好計算機(jī)輔助教學(xué)的特點(diǎn)而走入誤區(qū)，我總結(jié)了CAI技術(shù)在物理教學(xué)中的應(yīng)用的“三個誤區(qū)”、“四個原則”、“五個結(jié)合點(diǎn)”。

1 運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)應(yīng)克服三個誤區(qū)

1.1 計算機(jī)代替教師

目前有些教師在應(yīng)用CAI技術(shù)時，只想增加信息量，拓寬知識面，幾乎把一節(jié)課的全部內(nèi)容，包括教師的提問、解答和板書做成多媒體課件，都事先輸入計算機(jī)。上課時，教師看著屏幕向?qū)W生提出問題和進(jìn)行解答，學(xué)生看著屏幕接受教師的講解，課堂仍是教師“獨(dú)角戲”的天下，教師滿堂“電灌”。在教學(xué)過程中缺少教與學(xué)的溝通，師生的互動交流，加上多媒體頁面的轉(zhuǎn)化速度快，學(xué)生來不及記筆記，學(xué)生對知識的重點(diǎn)、難點(diǎn)難以把握，影響整體學(xué)習(xí)效果。

1.2 課件演示代替實(shí)驗(yàn)

計算機(jī)模擬演示實(shí)驗(yàn)幾乎達(dá)到以假亂真的程度，而且理想化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象簡單明顯。但物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，許多實(shí)驗(yàn)技能的掌握、實(shí)驗(yàn)原理的驗(yàn)證都離不開實(shí)驗(yàn)，只有身臨其境地感知實(shí)驗(yàn)過程才能使學(xué)生感受更深，理解更透，才有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

1.3 花哨的形式替代實(shí)效

由于目前CAI教學(xué)很受熱捧，不少教師一哄而上。很多教師便在這一方面大做文章，在課件中集中了大量的聲音、圖像信息，并在課堂上大量運(yùn)用，甚至一味追求新奇、剌激，以迎合學(xué)生好新鮮的口味；有的教師將插圖弄得過分夸張甚至失真，或者隨意地添加插圖，而插圖之后沒有解說，只求得所謂的美化效果。還有的在課件里二維三維動畫、影視錄像應(yīng)有盡有，看起來熱熱鬧鬧、新穎別致，讓學(xué)生大開眼界，實(shí)際上卻分散了學(xué)生的注意力，抑制了學(xué)生的思維活動，學(xué)生也容易對圖像產(chǎn)生依賴而養(yǎng)成思維的惰性。這樣侵占了學(xué)生的再創(chuàng)空間，扼殺學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，給課堂教學(xué)帶來許許多多負(fù)面影響。所以，一個課件不在于多么復(fù)雜以及有無動畫效果，或者動畫效果制作得多么逼真，而應(yīng)看利用課件是否能把學(xué)生的積極性充分地調(diào)動起來，把學(xué)生的注意力集中起來，達(dá)到突出教學(xué)重點(diǎn)，化解教學(xué)難點(diǎn)的目的。

2 運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)應(yīng)遵循的四個原則

2.1 輔助性原則

CAI技術(shù)本身就是計算機(jī)輔助教學(xué)的意思，在物理教學(xué)中引入CAI技術(shù)，其目的是利用CAI技術(shù)的圖形、界面、文本、聲音等多媒體的多種感官刺激作用，幫助學(xué)生更好地理解概念、規(guī)律和物理原理，切忌讓多媒體包辦一切。

2.2 創(chuàng)造情境原則

現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)對圖形處理能力高超，利用這一特有功能可以變抽象為具體，變靜態(tài)為動態(tài)，將微觀過程進(jìn)行宏觀模擬，把宏大場景做微縮處理，對瞬變進(jìn)行定格分析，化枯燥為生動，有利于知識的剖析和深化學(xué)生對知識的理解。學(xué)生也為其形式之新穎、聲畫之精彩而欣喜不已，從而產(chǎn)生樂學(xué)情緒。通過圖形、界面、動畫，文本、聲音創(chuàng)造真實(shí)的情境，為學(xué)生提供具體、可信的事實(shí)，活躍思維，開拓思路，他們懂得了“看—做一想”的統(tǒng)一。

2.3 主體性原則

在《高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》中強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性，在保證基礎(chǔ)知識和基本技能的前提下為學(xué)生提供多種多樣、豐富多彩的課程模塊，為學(xué)生未來的發(fā)展打下基礎(chǔ)。所以，在使用多媒體教學(xué)過程中，要尊重學(xué)生的個性發(fā)展，讓學(xué)生主動構(gòu)建物理知識，不能將所有知識由計算機(jī)預(yù)先設(shè)定模式定格化，應(yīng)尋找有利于學(xué)生發(fā)揮主體性的多媒體資源。

2.4 理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則

中學(xué)物理的教學(xué)不僅要求學(xué)生掌握必要的基礎(chǔ)知識和基本技能，加深對物質(zhì)世界及其變化規(guī)律的認(rèn)識，而且要有利于學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的基本方法，加深對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識，增強(qiáng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。應(yīng)用多媒體應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際，而物理本身是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，通過讓學(xué)生親手做實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的動手操作能力和觀察思考的能力，遠(yuǎn)比單純讓學(xué)生看動畫要實(shí)在得多，深刻得多，即所謂“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。

3 找準(zhǔn)多媒體與傳統(tǒng)教學(xué)的五個結(jié)合點(diǎn)

在物理研究的對象中有大量的微觀過程，若只通過老師的講解去想象實(shí)際發(fā)生在三維空間中的運(yùn)動和變化是有難度的。在傳統(tǒng)教學(xué)中，給學(xué)生提供的感性材料有很大的局限性，通過多媒體計算機(jī)可以把微觀抽象的內(nèi)容及某些實(shí)驗(yàn)利用二維或三維的圖像，進(jìn)行動畫模擬，用多種方式向?qū)W生提供豐富的感性材料，特別是可以把從文字材料轉(zhuǎn)化為直觀的形象，把難于想象的微觀世界宏觀化，把難以演示的實(shí)驗(yàn)形象化，大大降低了難度，使學(xué)生深入認(rèn)識事物的本質(zhì)，從而順利突破教學(xué)難點(diǎn)。學(xué)生的多種感官同時參與學(xué)習(xí)，教學(xué)信息豐富，學(xué)生獲得的記憶表象數(shù)量及質(zhì)量均會大幅度提高。在下述五種情形下使用多媒體進(jìn)行物理教學(xué)有利。

3.1 模擬演示微觀物質(zhì)及其運(yùn)動規(guī)律

對于一些肉眼觀察不到的現(xiàn)象，過去我們只能借助掛圖和模型，通過教師的講解，讓學(xué)生理解其意。若利用動畫課件模擬微觀過程，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以加深學(xué)生對事物本質(zhì)的理解。例如，在講原子物理部分時，可以把盧瑟福提出的原子的核式結(jié)構(gòu)模型和a粒子的散射實(shí)驗(yàn)用Flash、3Dmax等軟件制成二維、三維動畫，形象直觀地描述出在原子的中心有一個很小的核，電子在核外做高速旋轉(zhuǎn)．這種模擬演示，使學(xué)生對于原子核的直徑是整個原子直徑的十萬分之一，原子幾乎是“中空”的說法理解起來就很容易。再比如電磁波的傳播，電流的形成和方向，聲音的傳播、布朗運(yùn)動等都可以利用動畫課件來模擬，生動逼真。

3.2 學(xué)生不易動手做的實(shí)驗(yàn)問題

對于課堂上不能演示的實(shí)驗(yàn)，如危險性大、設(shè)備要求高以及在短時間內(nèi)無法完成的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不能身臨其境的實(shí)驗(yàn)，可以應(yīng)用多媒體進(jìn)行模擬演示或視頻播放。例如在講天體運(yùn)動規(guī)律時，可以先播放“神六”發(fā)射及空中運(yùn)行視頻錄像，并根據(jù)特定現(xiàn)象設(shè)置問題，引發(fā)學(xué)生思考。

3.3 實(shí)物放大

一些實(shí)驗(yàn)器材體積小，或者實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)象變化微小，遠(yuǎn)距離的學(xué)生難以看清楚，可以使用展臺和實(shí)物投影機(jī)進(jìn)行放大處理，增大可見度。如游標(biāo)卡尺、螺旋測微器的結(jié)構(gòu)原理及讀數(shù)等。

3.4 復(fù)習(xí)課上多使用

因?yàn)閺?fù)習(xí)課涉及的內(nèi)容往往較多，學(xué)生很難把這些知識條理化，應(yīng)用多媒體可以將這些知識進(jìn)行串講，提高復(fù)習(xí)效率。

3.5 圖表問題宜用多媒體

因?yàn)閳D表類問題信息量大，知識多而復(fù)雜，如僅用傳統(tǒng)方式，效果不太理想。例如在物理實(shí)驗(yàn)中，要根據(jù)所測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用圖解法得出反映實(shí)驗(yàn)物理規(guī)律的解析方程，方程參數(shù)的誤差不僅與所得數(shù)據(jù)的誤差有關(guān)，而且與坐標(biāo)紙的大小、從標(biāo)比例的選擇以及作圖質(zhì)量等有緊密聯(lián)系。如果利用Excel中的插入圖表功能處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以把復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和作圖轉(zhuǎn)化為簡單的計算機(jī)操作，這十分有利于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

總之，我們要善于將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)互相結(jié)合，優(yōu)化課堂教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。這對發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)及提高教師的水平是十分有益的。

參考文獻(xiàn)：

［1］余勝泉.《信息技術(shù)與課程整合-信息時代教與學(xué)理論與實(shí)踐》.2001年10月，http://www.etc.edu.cn/學(xué)者專訪/余勝泉

［2］王柏廬.走進(jìn)中學(xué)IT教學(xué).北京：高等教育出版社.2003 .9

(欄目編輯王柏廬)