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多媒體網(wǎng)絡技術(shù)在物理教學中的應用

2008-12-29 00:00:00
中國信息技術(shù)教育 2008年10期


  在物理教學中,相對于傳統(tǒng)教學而言,多媒體網(wǎng)絡技術(shù)能夠展示物理現(xiàn)象的演變過程,能夠?qū)崿F(xiàn)和常規(guī)實驗的相互補充,能夠幫助教師更好地掌握學情,更有利于激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的思維能力。
  
  多媒體網(wǎng)絡技術(shù)能夠降低物理教學難度,激發(fā)學生學習興趣
  
  物理學的概念和規(guī)律是通過對大量事實及實驗進行分析、歸納、總結(jié)而建立起來的,教學時學生的生活經(jīng)驗起了很大的作用。信息技術(shù)的運用可以打破時間和空間的限制,豐富學生的感性認識,突破教學難點,激發(fā)學生的學習熱情。
  
  1,創(chuàng)設學習情境,激發(fā)學習興趣
  在物理課堂上恰當?shù)剡\用多媒體手段,可幫助學生創(chuàng)建學習情境、渲染氣氛,增強學生求知的興趣。在課堂教學中合理借助多媒體技術(shù),將與知識點有關(guān)的內(nèi)容直接以多媒體素材的形式展示出來,使學生身臨其境。物理學內(nèi)容中與教學相關(guān)而現(xiàn)實生活中學生積累不多、比較生疏的事物和現(xiàn)象都可利用信息技術(shù)很好地再現(xiàn)出來,甚至學生從來沒有可能接觸到的物理微觀世界也可以通過多媒體技術(shù)加以充分展示,在短時間內(nèi)給學生提供大量的感性材料,由被動變?yōu)橹鲃訉W習,成為學習活動的主體,知識的主動建構(gòu)者,有利于幫助學生建立物理情境,提高學生的學習興趣。
  
  2,變抽象為具體,突破物理教學難點
  在常規(guī)的物理教學中,我們經(jīng)常碰到一些比較抽象的知識。信息技術(shù)的合理運用可以將物理知識形象化、具體化,把抽象變?yōu)榫唧w,把靜態(tài)化為動態(tài),幫助學生加深對知識的理解。比如在研究“滑動變阻器改變電流”時,學生對電阻線的長度變化與流過該電路的電流之間的變化比較難以理解。為了突破這一難點,教師常常既做實驗,又板書演示,由于不能做到同步進行,學生的認識比較模糊,印象不深刻,效果不甚理想。如果利用信息技術(shù)的優(yōu)勢,將這個實驗配以電流流向的情境展現(xiàn)在大屏幕上,可變抽象為直觀,使教學難點得以突破,學生對這一原理的掌握也變得容易些。
  
  3,充分利用多媒體技術(shù)激發(fā)學生的學習熱情
  物理教學抽象難懂,很多學生對物理教學缺乏興趣。通過多媒體手段可以更好地激發(fā)學生的學習熱情。例如在引入“萬有引力定律”這一節(jié)時,可展示宇宙天體、人造衛(wèi)星等影音資料,可以展示“神舟五號”和楊利偉的資料,還可以通過網(wǎng)絡讓學生搜索一些相關(guān)的資料,制作專題網(wǎng)站等,讓學生在親自動手的同時感受現(xiàn)代科學知識發(fā)展和祖國的偉大創(chuàng)舉,產(chǎn)生濃厚的學習興趣和強烈的求知欲望。
  
  多媒體網(wǎng)絡技術(shù)能夠和物理實驗相互補充,提高效率
  
  物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,實驗教學貫穿了整個物理教學的始終。多媒體網(wǎng)絡技術(shù)的模擬實驗室和物理實驗教學能夠起著相互補充的作用。
  
  1,反復練習,不怕?lián)p壞,具有真實試驗無法比擬的優(yōu)勢
  雖然在計算機上做實驗和在實驗室中做實驗有著本質(zhì)上的區(qū)別。前者是“虛擬”的,而后者則是實實在在的。但是,“虛擬”的實驗,其直觀效果更形象、更準確、更快捷。如學生在做各種串、并聯(lián)電路的連接和測定小燈泡的電功率的實驗中,常因某些原因沒有正確地連接而出現(xiàn)損壞電源或電流表等元件的情況。而在計算機上則可事先將實驗計算機設計好。當學生移動鼠標將電流表、電壓表、小燈泡等元件拖拉至有關(guān)位置時,如果是錯誤接法,則松開鼠標后元件會退回原處,直至全部正確連接為止。也可用“導線”將屏幕中各實驗元件連接起來,進行計算機設計。如連接錯誤則將出現(xiàn)相應的“后果”,直至全部正確連接完成電路設計為止。經(jīng)過這樣富有動感,充滿“創(chuàng)造”。情趣的虛擬實驗練習后,學生再實際操作有關(guān)的實驗,則會駕輕就熟,取得顯效。
  
  2,變不能為可能,為真實試驗提供有力補充
  在學生做物理實驗時,常有多種困擾,如演示實驗時,距離遠、器材小,或者是由于過程短、變化快,或者是不可見的物質(zhì)等不便觀察和講解的內(nèi)容,有的大型實驗學校根本沒有條件完成,這些都對教學過程造成了一定的影響,而事實證明這些內(nèi)容正是難點和重點所在。使用多媒體技術(shù)可以將“靜態(tài)”變?yōu)椤皠討B(tài)”,“高速”變?yōu)椤暗退佟保埂拔⒂^”顯現(xiàn)“宏觀”,“抽象”表現(xiàn)“具體”,讓學生能盡可能多地獲得一些感性認識,由想象得來變成了眼見為實,學生的學習興趣自然大為提高。例如對動態(tài)追擊問題的情景模擬,描述帶電粒子在磁場中的運動,電場、磁場和波的描述等都可以通過電腦動畫演示來降低難度,提高興趣。
  
  3,隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的飛速發(fā)展,虛擬實驗也正在逐步成為現(xiàn)實
  所謂虛擬現(xiàn)實是由多媒體技術(shù)與仿真技術(shù)相結(jié)合而生成的一種交互式人工環(huán)境。在這個環(huán)境中參與者可進行各項實驗操作,并有身臨其境的“真實”感覺。在虛擬現(xiàn)實的環(huán)境下,實驗者能模擬探索地下或太空環(huán)境,并“進入”某些裝置如鐘表的內(nèi)部,獲得在真實世界中難以獲得的經(jīng)驗。如1995年曾在互聯(lián)網(wǎng)上利用VR技術(shù)模擬實驗成功引起轟動的“虛擬解剖青蛙”實驗。在這個實驗里,實驗者用虛擬的手術(shù)刀一層層地分離青蛙,觀察到它的肌肉和骨骼組織,與真正的解剖實驗幾乎一樣。實驗者能夠任意調(diào)整觀察角度,放大或縮小圖像,同時還能與全球數(shù)以萬計的其他“實驗者”進行交流發(fā)表自己的見解??梢姟疤摂M實驗”有著實物實驗在某些方面所不具有的無可比擬的優(yōu)點和特點。所以課本中安排的一些實驗,也并非一定要全部在實驗室里做。在計算機上進行虛擬實驗操作自有其省時、省力、節(jié)約經(jīng)費、生動直觀、充滿趣味性等特點。
  
  多媒體網(wǎng)絡技術(shù)幫助教師準確掌握學情,實現(xiàn)因材施教
  
  物理教學中,教師們普遍反映這樣的問題:學生數(shù)量多,對每個學生的情況難以準確把握,不好實現(xiàn)分層教學,好學生“吃”不飽,差學生“吃”不了,以至于學生兩極分化嚴重,差生越來越多,學習越來越難。在教學中充分利用多媒體網(wǎng)絡技術(shù)可以很好地解決這個問題。
  
  1,充分利用網(wǎng)絡的交互功能實現(xiàn)分層教學
  在物理教學時,可以設計一些專題網(wǎng)站,根據(jù)學生不同層次設計好學習內(nèi)容和練習題,讓每個學生根據(jù)自己的興趣、接受能力作自由的選擇,并可以不受限制地與“計算機老師”進行交流和問答,如果碰到網(wǎng)站涉及不到的內(nèi)容可以通過各種搜索引擎到互聯(lián)網(wǎng)上浩如煙海的資源中查找。通過學生的自主學習和在人機交互作用中反饋應答,糾正錯誤,強化感知,實現(xiàn)因材施教。
  
  2,充分利用多媒體技術(shù)實現(xiàn)資源共享
  在物理教學中,經(jīng)常會碰到“一個物理量的大小與幾個因素有關(guān)”等類似的問題,我們通常采用“控制變量法”的方法逐個研究。由于對每個因素研究的方法是相同的,為了在有限的課堂時間內(nèi)完成,可采用分工協(xié)作研究,每組承擔其中的一個因素,而對于每組實驗記錄的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象,則運用信息技術(shù)在大屏幕上展示。這就可以讓沒有親自研究某一因素的學生,從其他組的實驗記錄里通過分析、歸納得到正確的結(jié)論,共享實驗成果。
  
  3,充分利用其他先進技術(shù)實現(xiàn)因材施教
  在物理教學中還可以充分利用交互電子白板技術(shù)、基于Web的自適應學習測評系統(tǒng)等先進的教育設備,準確及時的掌握學生的學習情況。這些先進技術(shù)利用現(xiàn)代教育學、心理學、信息學、計算機科學的理論與方法,并結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),配合傳統(tǒng)課堂教學,以學生個體為對象,進行有針對性的個性化測試、診斷與矯正、評價與反饋,最終幫助教師因材施教,支持學生有效作業(yè),提高學生學習的興趣和學習成

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