多媒體輔助教學(xué)在大學(xué)物理課堂中的運用

大學(xué)物理是大學(xué)理工科類的一門基礎(chǔ)課程，內(nèi)容體系按基礎(chǔ)課的性質(zhì)和物理學(xué)的發(fā)展過程分類，由牛頓力學(xué)、熱力學(xué)和分子動理論、電磁學(xué)、波動光學(xué)、相對論和量子物理組成。通過課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉自然界物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，相互作用及其運動的基本規(guī)律，為后繼專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的物理基礎(chǔ)。通過課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，養(yǎng)成辯證唯物主義的世界觀和方法論。該文分析了多媒體教學(xué)具有的特點，并以夫瑯禾費單縫衍射為例討論了多媒體教學(xué)的具體應(yīng)用。

大學(xué)物理；多媒體；單縫衍射

【基金項目】西安石油大學(xué)青年創(chuàng)新基金(編號：YS28031220和YS29031227)

【作者簡介】溫俊青(1977—)女，山西代縣人，博士，西安石油大學(xué)理學(xué)院講師，從事合金結(jié)構(gòu)方面的研究。

為深化大學(xué)物理教學(xué)，多媒體技術(shù)作為一種現(xiàn)代化的教學(xué)工具和手段，愈來愈多地應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域。多媒體教學(xué)具有的特點：多媒體教學(xué)作為一種現(xiàn)代化的教學(xué)手段具有直觀化、形象化的特點，可以在課堂上形象、直觀地顯示出傳統(tǒng)教學(xué)手段難以表達的教學(xué)內(nèi)容或無法觀察到的現(xiàn)象。物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，在教學(xué)過程中將物理現(xiàn)象作為研究對象，學(xué)生對抽象的物理概念的理解，最初要依靠對物理現(xiàn)象的感知。傳統(tǒng)教學(xué)手段是黑板加粉筆的以教師灌輸為主的“填鴨式”教學(xué)法，在此過程中不能把物理實驗?zāi)玫秸n堂上演示給學(xué)生看，只能用粉筆在黑板上展示物理過程并給學(xué)生講解。而利用多媒體課件可以模擬各種物理實驗和現(xiàn)象，利用直觀的畫面來展現(xiàn)所學(xué)內(nèi)容，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。多媒體教學(xué)可以增大課堂教學(xué)的信息量，提高教學(xué)效率。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，講授教師往往要花大量的時間在黑板上寫板書、繪圖，傳達給學(xué)生的信息量較少。運用多媒體教學(xué)手段，可節(jié)省下大量的板書及繪圖的時間，因此給教師留下了大量的講解時間，增加課堂傳遞的信息量。

在多媒體教學(xué)中教師要做到以下幾點：教學(xué)中，要積極發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，現(xiàn)代教育理論認(rèn)為，教學(xué)過程是人與人之間的相互作用過程，教師是教學(xué)活動的組織者和引導(dǎo)者，在教學(xué)過程中要發(fā)揮主導(dǎo)作用。多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)手段要有機結(jié)合：傳統(tǒng)教學(xué)手段與多媒體技術(shù)之間并無矛盾，在教學(xué)實踐中不應(yīng)將兩者對立起來，而應(yīng)將兩者有機結(jié)合起來，使之相互補充。多媒體手段能為教學(xué)提供大量形象、極具直觀性的物理背景材料，對一些難以直接觀察到的物理現(xiàn)象能以多種形式進行三維動態(tài)模擬，充分展示物理現(xiàn)象發(fā)生、變化的全過程，使學(xué)生建立起清晰的物理表象，從而激發(fā)其創(chuàng)新的能力。精選教學(xué)內(nèi)容，精制教學(xué)課件：一個優(yōu)秀的多媒體課件，應(yīng)該同時具備科學(xué)性、教育性和藝術(shù)性。內(nèi)容上，必須保證概念準(zhǔn)確、推導(dǎo)嚴(yán)密。制作課件時，應(yīng)盡量注意色彩的搭配、背景的選取、畫面的設(shè)計。真誠對待學(xué)生，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體，注重知識教育和素質(zhì)與能力培養(yǎng)相結(jié)合，在課堂上教師與每一位學(xué)生都是平等的交流者，教師應(yīng)全身心地融入到學(xué)生中去，與學(xué)生一起合作、交流。這樣才能調(diào)動起師生合作的積極性。

在本文中，我結(jié)合自己的教學(xué)實踐，對多媒體技術(shù)這一新的教學(xué)工具在《大學(xué)物理》中單縫衍射教學(xué)中的應(yīng)用進行討論。

課程內(nèi)容介紹。單縫衍射的教學(xué)內(nèi)容在實際授課時為1學(xué)時，具體內(nèi)容分為三個方面，三方面內(nèi)容設(shè)置方案如下。

衍射裝置。本課程中以夫瑯禾費單縫衍射為例討論問題，需要的實驗儀器由光源、衍射屏和接收屏。若采用多媒體動畫展示實驗裝置，可以使抽象的儀器形象化、直觀化，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

單縫衍射的光譜特征。屏上的衍射圖樣是一些相互平行的條紋，他們都平行于狹縫。對于衍射角=0的地方，各衍射光線之間由于沒有光程差而相干加強，因而此處光強最大。除了中央主極大外，屏上光強分布還有次級大存在。次級大的位置可同過計算結(jié)果為：asin=?2k+1)/2(k=1，2，3，...)這些次級大又稱為高級衍射斑。暗紋位置滿足關(guān)系asin=眐(k=1，2，...)。這部分內(nèi)容如果只用板書來講的話，學(xué)生聽起來沒有實例，有些枯燥乏味。筆者在講授此部分內(nèi)容時，是先運用半波帶法在黑板上推導(dǎo)得到單縫衍射的明暗紋條件。此時，學(xué)生對衍射條紋的分布已經(jīng)有了基本的了解，然后再通過多媒體演示整體的動畫效果，帶領(lǐng)學(xué)生分析單縫衍射的光譜特征，講授以板書為主、多媒體動畫為輔，二者有機結(jié)合，使得學(xué)生對抽象的光譜分布通過多媒體動畫一目了然。

分析單縫衍射明紋角寬度。明紋角寬度的定義是相鄰兩暗紋對應(yīng)的衍射角之差，有衍射公式可得△=/a，中央明紋角寬度△=2/a，中央明條紋的角寬度是其他明條紋角寬度的兩倍。此部分的講授應(yīng)先根據(jù)衍射公式推導(dǎo)出明紋角寬度，多媒體動畫為輔，使學(xué)生可以從動畫上觀察到中央明紋角寬度和其它明紋角寬度的差別。

在以上三部分內(nèi)容的講授過程中，多媒體上始終放映的是單縫衍射的光譜動畫演示界面，而黑板上則進行了兩部分內(nèi)容的推導(dǎo)，以板書為主、多媒體為輔，二者有機結(jié)合，使得課程教學(xué)渾然一體。

總之，在物理教學(xué)過程中物理教師應(yīng)努力使多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)板書有機結(jié)合，這樣才能真正發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)模式和多媒體技術(shù)的優(yōu)勢。要實現(xiàn)多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)手段的理想結(jié)合還有許多工作要做，還需要多與他人交流，多向他人學(xué)習(xí)。

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