多媒体网络技术在物理教学中的应用.pdf

多媒体网络技术在物理教学中的应用 当今世界，计算机网络和多媒体技术在教育教学中的应用已经十分普遍。无论是教学管理，教师备课、上课，还是课外活动，随处可见计算机的身影，信息技术已经成为现代教育不可分割的重要组成部分。特别是随着农村中小学现代远程教育工程的逐步开展和深入推广，各学校特别是西部地区和广大农村学校的教学条件发生了巨大的变化，教师的教学模式也正在悄悄的改变，过去的一支粉笔、一块黑板的教学模式正在被多媒体教学手段所替代，多媒体网络技术在教学中的作用日益凸显，多媒体技术和网络的结合形成了一门全新的教学艺术，当我们把多媒体技术和网络技术应用于教学中时，其相对于传统教学的优势即立刻显现出来。特别是在物理教学中，多媒体网络技术能够展示物理现象的演变过程，能够实现和常规实验的相互补充，能够帮助教师更好的掌握学情，更有利于激发学生的学习兴趣，培养学生的思维能力。一、多媒体网络技术能够降低物理教学难度，激发学生学习兴趣 物理学的概念和规律是通过对大量事实及实验进行分析、归纳、总结而建立起来的，教学时学生的生活经验起了很大的作用。信息技术的运用可以打破时间和空间的限制，丰富学生的感性认识，突破教学难点，激发学生的学习热情。1、创设学习情境，激发学习兴趣 在物理课堂上恰当的运用多媒体手段，可帮助学生创建学习情景、渲染气氛，增强学生求知的兴趣。在课堂教学中合理借助多媒体技术，将与知识点有关的内容直接以多媒体素材的形式展示出来，使学生身临其境。物理学内容中与教学相关而现实生活中学生积累不多、比较生疏的事物和现象都可利用信息技术很好地再现出来，甚至学生从来没有可能接触到的物理微观世界也可以通过多媒体技术加以充分展示，在短时间内给学生提供大量的感性材料，由被动变为主动学习，成为学习活动的主体，知识的主动建构者，有利于帮助学生建立物理情景，提高学生的学习兴趣。如在教学磁场、电磁波等教学内容时，都可以通过课件展示有关的内容，帮助学生更好的理解教学点。2、变抽象为具体，突破物理教学难点。在常规的物理教学中，我们经常碰到一些比较抽象的知识。信息技术的合理运用可以将物理知识形象化、具体化，把抽象变为具体，把静态化为动态，帮助学生加深对知识的理解。比如在研究“滑动变阻器改变电流”时，学生对电阻线的长度变化与流过该电路的电流之间的变化比较难以理解。为了突破这一难点，教师常常既做实验，又板书演示，由于不能做到同步进行，学生的认识比较模糊，印象不深刻，效果不甚理想。如果利用信息技术的优势，将这个实验配以电流流向的情景展现在大屏幕上，可变抽象为直观，使教学难点得以突破，学生对这一原理的掌握也变得容易些。2、充分利用多媒体技术激发学生的学习热情。物理教学抽象难懂，很多学生对物理教学缺乏兴趣。通过多媒体手段可以更好的激发学生的学习热情。例如在引入万有引力定律这一节时，可展示宇宙天体、人造卫星等影音资料，可以展示“神州五号”和杨利伟的资料，还可以通过网络让学生搜索一些相关的资料，制作专题网站等，让学生在亲自动手的同时感受现代科学知识发展和祖国的伟大创举，产生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望。二、多媒体网络技术能够和物理实验相互补充，提高效率。物理学是一门以实验为基础的学科，实验教学贯穿了整个物理教学的始终。多媒体网络技术的模拟实验室和物理实验教学能够起着相互补充的作用。1、反复练习，不怕损坏，具有真实试验无法比拟的优势。虽然在电脑上做实验和在实验室中做实验有着本质上的区别。前者是“虚拟”的，而后者则是实实在在的。但是，“虚拟”的实验，其直观效果更形象、更准确、更快捷。如学生在做各种串、并联电路的连接和测定小灯泡的电功率的实验中，常因某些原因没有正确地连接而出现损坏电源或电流表等元件的情况。而在电脑上则可事先将实验电脑设计好。当学生移动鼠标将电流表、电压表、小灯泡等元件拖拉至有关位置时，如果是错误接法，则松开鼠标后元件会退回原处，直至全部正确连接为止。也可用“导线”将屏幕中各实验元件连接起来，进行电脑设计。如连接错误则将出现相应的“后果”，直至全部正确连接完成电路设计为止。经过这样富有动感，充满“创造”情趣的虚拟实验练习后，学生再实际操作有关的实验，则会驾轻就熟，取得显效。并且作为实验课的补充，学生可以反复练习。这些在真实试验中都是不可能做到的。2、变不能为可能，为真实试验提供有力补充。在学生作物理实验时，常有多种困扰，如演示实验时，距离远、器材小，或者是由于过程短、变化快，或者是不可见的物质等不便观察和讲解的内容，有的大型实验学校根本没有条件完成，这些都对教学过程造成了一定的影响，而事实证明这些内容正是难点和重点所在。使用多媒体技术可以将“静态”变为“动态”，“高速”变为“低速”，使“微观”显现“宏观”，“抽象”表现“具体”，让学生能尽可能多地获得一些感性认识，由想象得来变成了眼见为实，学生的学习兴趣自然大为提高。例如对动态追击问题的情景模拟；描述带电粒子在磁场中的运动；电场、磁场和波的描述等都可以通过电脑动画演示来降低难度，提高兴趣。3、随着虚拟现实技术的飞速发展，虚拟实验也正在逐步成为现实。所谓虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工环境。在这个环境中参与者可进行各项实验操作，并有身临其境的“真实”感觉。在虚拟现实的环境下，实验者能模拟探索地下或太空环境，并“进入”某些装置如钟表的内部，获得在真实世界中难以获得的经验。如 1995年曾在 Inter-net上利用 VR 技术模拟实验成功引起轰动的“虚拟解剖青蛙”实验。在这个实验里，实验者用虚拟的手术刀一层层地分离青蛙，观察到它的肌肉和骨骼组织，与真正的解剖实验几乎一样。实验者能够任意调整观察角度，放大或缩小图像，同时还能与全球数以万计的其他“实验者”进行交流发表自己的见解。可见“虚拟实验”有着实物实验在某些方面所不具有的无可比拟的优点和特点。所以课本中安排的一些实验，也并非一定要全部在实验室里做。在计算机上进行虚拟实验操作自有其省时、省力、节约经费、生动直观、充满趣味性等特点。三、多媒体网络技术帮助教师准确掌握学情，实现因材施教 物理教学中，老师们普遍反映这样的问题：学生数量多，对每个学生的情况难以准确把握，不好实现分层教学，好学生吃不饱，差学生吃不了，以至于学生两极分化严重，差生越来越多，学习越来越难。在教学中充分利用多媒体网络技术可以很好的解决这个问题。1、充分利用网络的交互功能实现分层教学。在物理教学时，可以设计一些专题网站，根据学生不同层次设计好学习内容和练习题，让每个学生根据自己的兴趣、接受能力作自由的选择，并可以不受限制的与“计算机老师”进行交流和问答，如果碰到网站涉及不到的内容可以通过各种搜索引擎到互联网上浩如烟海的资源中查找。通过学生的自主学习和在人机交互作用中反馈应答，纠正错误，强化感知，实现因材施教。2、充分利用多媒体技术实现资源共享。在物理教学中，经常会碰到“一个物理量的大小与几个因素有关”等类似的问题，我们通常采用“控制变量法”的方法逐个研究。由于对每个因素研究的方法是相同的，为了在有限的课堂时间内完成，可采用分工协作研究，每组承担其中的一个因素，而对于每组实验记录的数据和现象，则运用信息技术在大屏幕上展示。这就可以让没有亲自研究某一因素的学生，从其他组的实验记录里通过分析、归纳得到正确的结论，共享实验成果。3、充分利用其他先进技术实现因材施教。在物理教学中还可以充分利用交互电子白板技术、基于 Web的自适应学习测评系统等先进的教育设备，准确及时的掌握学生的学习情况。这些先进技术利用现代教育学、心理学、信息学、计算机科学的理论与方法，并结合互联网技术，配合传统课堂教学，以学生个体为对象，进行有针对性的个性化测试、诊断与矫正、评价与反馈，最终帮助教师因材施教，支持学生有效作业，提高学生学习的兴趣和学习成效。苏霍姆林斯基说过:“兴趣的源泉在于把知识加以运用”，人们在内心深处总希望自己成为一个发现者、研究者、探索者。物理教学的一个很重要的任务，就是不断扶植和巩固学生要成为发现者的愿望，提高他们的兴趣。多媒体技术和丰富的网络资源恰恰满足了学生的这一需求。作为物理教师，更要充分利用好多媒体网络技术，引导学生在知识的海洋里畅游。