施智華
[摘要]日常教學(xué)中,由于一些多媒體技術(shù)含量高,要花一定的時間精力才能熟練地掌握運(yùn)用。有的教師為了方便,上課往往局限于PPT的使用,而忽略了多媒體對物理教學(xué)的其他輔助功能,其實(shí)多媒體在教學(xué)過程中的作用,值得進(jìn)一步探討挖掘。文章結(jié)合教學(xué)實(shí)例,探索多媒體技術(shù)在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)課中的運(yùn)用。
[關(guān)鍵詞]多媒體技術(shù)分組實(shí)驗(yàn)課堂實(shí)效
[中圖分類號]G633.7[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]16746058(2015)290057
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,教材中的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),需要學(xué)生自主學(xué)習(xí),并要求學(xué)生能夠獨(dú)立操作。一堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)課只有45分鐘時間,要求學(xué)生在這短暫的45分鐘里,完成理解原理——實(shí)驗(yàn)操作——處理數(shù)據(jù)——得出結(jié)論的過程是比較困難的。利用多媒體輔助教學(xué),可以幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作,還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)例,談?wù)劧嗝襟w在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一些作用。
一、利用多媒體輔助學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
1.輔助理解實(shí)驗(yàn)原理,注意操作規(guī)范(多媒體工具——照相機(jī),PPT)
實(shí)驗(yàn)課分組操作前,學(xué)生應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募安僮鬟^程,熟悉相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材的性能、使用方法及注意事項(xiàng),這樣才能使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中,順利完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)工作。這一方面要求學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備工作,另一方面教師在講解實(shí)驗(yàn)原理、各相關(guān)注意事項(xiàng)時要通俗易懂,讓全體學(xué)生都能聽懂、看清。以“用多用電表探測黑箱內(nèi)的電學(xué)原件”為例,多用電表的功能及使用方法,必須在實(shí)驗(yàn)前向?qū)W生做詳細(xì)的介紹,讓學(xué)生了解電表的功能及使用方法。電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理,通過PPT展示和解說,比在黑板上畫圖解釋快速、精確。對實(shí)際儀器使用方法的介紹,我們可以將實(shí)驗(yàn)室中的多用電表用照相機(jī)拍下,用數(shù)據(jù)線連接電腦,可以方便地在電腦中展示,讓學(xué)生拿著電表對著大圖聽講,更易理解多用電表的各種功能和使用方法。當(dāng)然拍圖也可在課前準(zhǔn)備好,以節(jié)約課堂時間。
2.輔助講解實(shí)驗(yàn)中的儀器讀數(shù)和數(shù)據(jù)記錄(多媒體工具——Flash課件)
在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中,關(guān)于電表、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器等儀器的讀數(shù),一直是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。筆者認(rèn)為原因之一是儀器太小,教師對著儀器講解與學(xué)生實(shí)際操作過程的感知不盡相同,難度較大。運(yùn)用多媒體技術(shù),可以輕松解決這個問題。教師可充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,從網(wǎng)上下載一套高中物理實(shí)驗(yàn)儀器仿真操作flash課件,介紹相關(guān)儀器的功能和使用時的注意事項(xiàng)。利用這種課件講解的好處是:能使學(xué)生看清刻度;能讓學(xué)生模仿操作。從而更好地指導(dǎo)學(xué)生讀數(shù)。若要更貼近真實(shí)操作,并符合學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣,可發(fā)揮物理組內(nèi)教師的集體力量,配合拍攝一些儀器讀數(shù)的微課,交流使用,可收到更好的效果。
二、利用多媒體展開多樣化的實(shí)驗(yàn)交流(多媒體工具——照相機(jī))
在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中,教師應(yīng)充分發(fā)揮指導(dǎo)作用,及時發(fā)現(xiàn)和糾正學(xué)生的不規(guī)范操作,采集學(xué)生的實(shí)驗(yàn)信息以供課堂教學(xué)分析使用。分組實(shí)驗(yàn)由于組別較多,學(xué)生中的問題也較多,如果沒有統(tǒng)籌安排,教師在指導(dǎo)過程中往往容易顧此失彼。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師可先縱觀全局,利用照相機(jī)拍攝學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的錯誤,并適時糾正;也可拍攝規(guī)范操作的典范,也可以接著在學(xué)生處理數(shù)據(jù)的時間內(nèi),拍下幾組具有代表意義的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,在實(shí)驗(yàn)平價時展示。以“探究彈簧形變量與彈力之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)為例,在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中,拍下了幾組學(xué)生操作圖片,隨后在電腦中放映(見圖1),有的學(xué)生沒有固定尺子,讀數(shù)過程用手按指針;有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)時彈簧與直尺沒有平行放置等等。學(xué)生看到自己或同學(xué)的操作照片在屏幕上被放大顯示,精神為之一振,大家哈哈大笑,并很快指出照片中的操作問題。教師拍照時,性格外向的學(xué)生會故意在鏡頭前露臉,而性格內(nèi)向的學(xué)生,被拍時會下意識地將面部躲開鏡頭,整堂實(shí)驗(yàn)課氛圍輕松、愉快,并在征得學(xué)生同意下將照片保存留用。平時學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時,常忙于自己小組的操作,而忽略和其他小組交流,通過這個環(huán)節(jié),教師與學(xué)生在技能和情感上都有溝通,而學(xué)生們也能同時觀察到其他組的實(shí)驗(yàn)狀況,進(jìn)而反思自己的實(shí)驗(yàn),因此有效利用多媒體,能促進(jìn)師生交流和生生交流。同時也解決了由于課堂時間有限,實(shí)驗(yàn)過程交流不全面的難點(diǎn)。
三、巧用多媒體分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1.多樣化展示實(shí)驗(yàn)結(jié)論(多媒體工具——照相機(jī))
以“探究胡克定律實(shí)驗(yàn)”為例。教師可在學(xué)生實(shí)驗(yàn)階段,拍攝幾組學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖像處理方法(如圖2),并請學(xué)生加以講解,相比以往的投影儀,照相機(jī)拍攝圖像更清晰,操作更簡單省時。學(xué)生通過觀察比較,能發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄中的各種問題,如讀數(shù)時有效位數(shù)的選取,鉤碼總重中的重力加速度g應(yīng)取9.8m/s2等,根據(jù)不同的結(jié)果展示,還能讓學(xué)生體會數(shù)據(jù)處理的多樣性,滲透物理學(xué)習(xí)方法教育。
2.精確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(多媒體工具——excel軟件)
學(xué)生在將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪成圖像的過程中,容易出現(xiàn)較大的誤差,結(jié)論的計(jì)算也需要花費(fèi)一定的時間。學(xué)生處理完數(shù)據(jù),教師總結(jié)時,可以利用計(jì)算機(jī)Excel軟件輔助處理數(shù)據(jù),有條件的學(xué)??梢宰寣W(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)使用計(jì)算機(jī)處理。Excel是一種非編程數(shù)據(jù)處理軟件,用在物理實(shí)驗(yàn)中,能按照設(shè)計(jì)者的意圖快速、準(zhǔn)確地處理現(xiàn)場數(shù)據(jù),并以多種圖表的方式描繪出來。簡單常用的方法,就是用圖表工具欄的“散點(diǎn)圖”描繪函數(shù)圖像,具體可以概括為以下幾個步驟。
(1)如圖3,在表格1、2行輸入縱、橫坐標(biāo)值。
(2)點(diǎn)擊工具欄,插入圖表中的“散點(diǎn)圖”,會彈出一個圖表框。
(3)在圖表框中右鍵單擊“選擇數(shù)據(jù)”后,將輸入的數(shù)值框選,會出現(xiàn)描繪出的點(diǎn)。
(4)右鍵單擊圖上描出的點(diǎn),在彈出的項(xiàng)目表里選擇“添加趨勢線”,并勾選“顯示公式”,則可以顯示線性函數(shù)圖,并標(biāo)出函數(shù)關(guān)系式。
(5)根據(jù)教學(xué)需要,在圖像的對應(yīng)位置單擊右鍵設(shè)置其他格式。
圖3是探究胡克定律實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理圖,最終顯示的公式中的斜率,通過單位換算可以得出k=260.6N/m。教師可在課前設(shè)置好格式,上課時只要將各組數(shù)值輸入框格中,就可以直接顯示對應(yīng)的圖像及公式,非常簡潔方便。
中學(xué)范圍內(nèi)可以用圖表法分析的實(shí)驗(yàn)還有很多,如研究路端電壓與電流的關(guān)系,描繪小電珠的伏安特性曲線等等。利用現(xiàn)代工具,使數(shù)據(jù)處理變得簡單方便,又讓學(xué)生了解掌握數(shù)據(jù)處理及誤差分析方法,同時利用了學(xué)生在計(jì)算機(jī)課程中所學(xué)的知識,培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)知識的綜合運(yùn)用能力。
隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步,多媒體技術(shù)手段會越來越豐富,這就要求教師要不斷學(xué)習(xí),與時俱進(jìn),并在教學(xué)過程中靈活運(yùn)用媒體手段,以豐富課堂教學(xué),突破教學(xué)難點(diǎn),真正提升課堂效益。
(責(zé)任編輯易志毅)