浙江省桐鄉(xiāng)市鳳鳴高級(jí)中學(xué)(314500)

朱笑利

高中物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科實(shí)現(xiàn)探究發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的一種基本方法，可以幫助學(xué)生理解物理知識(shí)、熟知物理現(xiàn)象，掌握物理規(guī)律產(chǎn)生的原因及過(guò)程。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入多媒體，是現(xiàn)代信息技術(shù)教學(xué)的重要手段。通過(guò)多媒體技術(shù)模擬、仿真各種高中物理原理和規(guī)律，能夠更好地演示物理動(dòng)態(tài)過(guò)程，將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，將知識(shí)以生動(dòng)形象的方式傳遞給學(xué)生。多媒體技術(shù)具有資源豐富、信息量大、選擇性靈活等特點(diǎn)。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，靈活應(yīng)用多媒體技術(shù)打破了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，為學(xué)生呈現(xiàn)出了一個(gè)形象動(dòng)態(tài)的課堂畫(huà)面。多媒體實(shí)現(xiàn)了有聲、可視、多樣的表達(dá)效果，創(chuàng)設(shè)了具有“疑”“趣”“難”的自主學(xué)習(xí)及個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生自由、主動(dòng)地探索知識(shí)，使樂(lè)學(xué)落到實(shí)處。本文通過(guò)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行比較，分析了多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，并從3個(gè)方面提出了如何適用多媒體培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的策略。

1 多媒體輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

多媒體技術(shù)具有資源豐富、信息量大、選擇性靈活的特點(diǎn)，它打破了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，呈現(xiàn)出一個(gè)形象動(dòng)態(tài)的課堂畫(huà)面，教學(xué)內(nèi)容感染力強(qiáng)，為學(xué)生的自主及個(gè)性化學(xué)習(xí)營(yíng)造了真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。在多媒體輔助教學(xué)的過(guò)程中，它可根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和要求，將抽象的原理和規(guī)律通過(guò)具體形象化的形式展示出來(lái)，具有很強(qiáng)的表現(xiàn)力和感染力，擺脫了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)受器材、環(huán)境等條件的限制，有效地?cái)U(kuò)展了學(xué)習(xí)空間，為學(xué)生自由地吸收所需的知識(shí)提供了極大的便利。多媒體技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比較見(jiàn)表1。

2 運(yùn)用多媒體培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的策略

表1 多種輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比

多媒體的運(yùn)用為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率提供了有效的途徑。由于物理實(shí)驗(yàn)的特殊性可使多媒體教學(xué)具有較好的可操作性，學(xué)生運(yùn)用多媒體手段展示知識(shí)形成的過(guò)程，通過(guò)認(rèn)真觀察這一過(guò)程，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。多媒體輔助教學(xué)能夠在以下幾個(gè)方面更好地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

2.1 利用多媒體的開(kāi)放性，構(gòu)建多層次認(rèn)知自主學(xué)習(xí)平臺(tái)

多媒體信息資源不僅可用于輔助教師的“教”，更可以支持學(xué)生的“學(xué)”。多媒體教學(xué)具有豐富的教學(xué)特色，能夠高效整合物理多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)，有效引導(dǎo)學(xué)生分析和歸納出物理現(xiàn)象、規(guī)律與物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的有機(jī)聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)探究物理知識(shí)，從而總結(jié)出物理原理和規(guī)律，為學(xué)生提供了一個(gè)信息豐富、功能齊全、自主開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境，更好地滿足了不同層次學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需要。借助多媒體技術(shù)，學(xué)生可根據(jù)自身的知識(shí)基礎(chǔ)、能力素養(yǎng)，自主選擇不同級(jí)別和層次的學(xué)習(xí)材料，通過(guò)自己設(shè)定的目標(biāo)，不斷調(diào)整學(xué)習(xí)節(jié)奏，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式只能根據(jù)大部分學(xué)生的水平和要求來(lái)安排教學(xué)的弊端。學(xué)生應(yīng)用多媒體資源整合已知的學(xué)習(xí)內(nèi)容，對(duì)所學(xué)的物理知識(shí)加以思考、分析、驗(yàn)證，使實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)富有知識(shí)性和趣味性，從而能夠明確自己的定位，使自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)從無(wú)序走向有序，達(dá)到自主化學(xué)習(xí)的目的。

2.2 利用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)效果

2.2.1 細(xì)化實(shí)驗(yàn)步驟，突破重難點(diǎn)

高中物理實(shí)驗(yàn)數(shù)量多，而且非常嚴(yán)謹(jǐn)，但某些物理演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生分組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯、實(shí)驗(yàn)結(jié)論直觀性不突出，不足以推導(dǎo)、總結(jié)出物理原理和規(guī)律，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不理想，影響物理教學(xué)有效性。個(gè)別物理實(shí)驗(yàn)由于無(wú)法創(chuàng)建出理想化的物理操作實(shí)驗(yàn)環(huán)境，只能通過(guò)多媒體技術(shù)模擬虛擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀看、總結(jié)、反思所學(xué)的物理知識(shí)。運(yùn)用多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)細(xì)化每個(gè)重要物理實(shí)驗(yàn)的操作步驟，大大加強(qiáng)了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的直觀性，達(dá)到提高物理實(shí)驗(yàn)課堂效率的目的。

例如，在探究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，需要演示牛頓管實(shí)驗(yàn)，但由于實(shí)驗(yàn)演示持續(xù)的時(shí)間較短、課堂上學(xué)生人數(shù)較多，一次演示實(shí)驗(yàn)很難讓學(xué)生觀察清楚整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程導(dǎo)致部分學(xué)生沒(méi)有跟上教師講解和演示的節(jié)奏。借助多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，以慢鏡頭的形式緩慢地呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，便于學(xué)生反復(fù)觀察和思考。之后再用多媒體模擬拍攝頻閃照片，學(xué)生根據(jù)頻閃照片的數(shù)據(jù)，分析、總結(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及規(guī)律。課后，學(xué)生可通過(guò)多媒體課件的回放功能隨時(shí)回顧課堂內(nèi)容，及時(shí)查缺補(bǔ)漏，加深記憶，在多媒體輔助下學(xué)生能開(kāi)展自主學(xué)習(xí)，輕松掌握教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。

2.2.2 豐富實(shí)驗(yàn)展示形式，增加課堂知識(shí)容量

多媒體具有圖文并茂、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，可將實(shí)驗(yàn)原理、目的、步驟和注意事項(xiàng)較好的呈現(xiàn)出來(lái)，多形式的感官刺激讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、流程、物理規(guī)律有完整而全面的把握。如伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)、核裂變實(shí)驗(yàn)、微觀本質(zhì)等物理實(shí)驗(yàn)，可以通過(guò)多媒體將看不見(jiàn)摸不著的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變得形象、具體，便于學(xué)生觀察和了解實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和本質(zhì)。此外，教師可以通過(guò)觀察圖片、案例分析、演示趣味實(shí)驗(yàn)等各種形式創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考：“為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的物理現(xiàn)象？”誘導(dǎo)他們積極思考、自主提問(wèn)，積極融入課堂教學(xué)活動(dòng)中。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)多角度、多頻率、多種方式的呈現(xiàn)，甚至可以通過(guò)多媒體夸張的展現(xiàn)某一物理現(xiàn)象，使學(xué)生慢慢養(yǎng)成善于觀察的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的基本素養(yǎng)。

2.2.3 拓寬實(shí)驗(yàn)教學(xué)空間，擴(kuò)展并加深知識(shí)學(xué)習(xí)

多媒體進(jìn)入實(shí)驗(yàn)課堂，突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的課堂教學(xué)時(shí)空限制，為學(xué)生提供了更為廣闊的自主活動(dòng)的時(shí)間和空間，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣學(xué)習(xí)，主動(dòng)地探索新知，擴(kuò)展自己的知識(shí)，減少對(duì)教師的依賴，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程從傳統(tǒng)的局限于課堂和實(shí)驗(yàn)室走向開(kāi)放性，擴(kuò)大學(xué)生信息吸納量。多媒體強(qiáng)大的模擬功能和交互演示功能，能解決許多難以現(xiàn)場(chǎng)演示或直觀表現(xiàn)的物理現(xiàn)象和原理，為學(xué)生提供多方位獲取知識(shí)的途徑，使學(xué)生不一味地依賴于書(shū)本獲取知識(shí)。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅依靠課堂的時(shí)間讓學(xué)生掌握并消化知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還應(yīng)增加課余時(shí)間的實(shí)驗(yàn)演示和操作。多媒體的應(yīng)用為學(xué)生提供了更多的“親歷”概念、規(guī)律形成過(guò)程的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行有效地復(fù)習(xí)、鞏固與擴(kuò)展，使他們的物理知識(shí)水平更上一個(gè)臺(tái)階。

2.3 利用多媒體仿真實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力

通過(guò)多媒體技術(shù)創(chuàng)建的仿真物理實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生自由拼裝物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備，創(chuàng)造物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境，獨(dú)立探究物理現(xiàn)象。利用仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很容易將學(xué)過(guò)的物理知識(shí)再次“整合”，使之結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化，使所學(xué)的知識(shí)處于動(dòng)態(tài)的更新之中，從而更加熟練地掌握、應(yīng)用知識(shí)，學(xué)習(xí)活動(dòng)不受條條框框的約束。仿真軟件提供仿真器材的多樣性和靈活性，可以把復(fù)雜的物理過(guò)程直觀真實(shí)的展現(xiàn)出來(lái)，突破難點(diǎn)，提升學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、探究學(xué)習(xí)的能力。

例如，在《帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)用》一節(jié)中，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行，學(xué)生對(duì)這一情景又難于理解，而利用仿真實(shí)驗(yàn)將物理過(guò)程清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前，從而使帶電粒子在磁場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)變成了具體、直觀的運(yùn)動(dòng)。

3 多媒體應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考

由于不同的學(xué)生對(duì)多媒體教學(xué)模式的不盡相同，對(duì)自主學(xué)習(xí)的理解存在著差異，這在一定程度上影響了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)效果。因此，多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)要遵循以下3個(gè)原則：實(shí)驗(yàn)優(yōu)先原則；師生之間“主導(dǎo)—主體”相結(jié)合原則；交互性原則。多媒體在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要起到輔助觀察、輔助分析、輔助探索的作用，加強(qiáng)知識(shí)之間的聯(lián)系，注重對(duì)問(wèn)題的分析和對(duì)現(xiàn)象的探索。但在教學(xué)中，絕不能用多媒體實(shí)驗(yàn)替代真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，做到各取所長(zhǎng)、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。