多媒体技术在物理教学中应用.doc

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1、多媒体技术在物理教学中应用摘 要：本文通过实例着重论述了多媒体在物理教学中优越性，多媒体教学改变了传统教学模式、教学方法，促进教育思想、教育观念转变。为我们实施物理新课程改革提供了必要技术基础。本文同时阐述了多媒体教学局限性及应注意几个问题和解决方法。 关键词：多媒体 物理 教学 应用 问题解决随着现代科学技术在社会各个领域广泛应用，以计算机和网络技术为核心现代科学技术正在对人类学习方式、工作方式乃至生活方式带来巨大变革。多媒体计算机和网络技术是教育现代化技术基础。多媒体辅助教学以其灵活、生动、形象、鲜明文字、声音、图形和动画等丰富多彩表现形式，使教学内容化难为易、化静为动、化抽象为具体、化微

2、观为宏观，有助于学生掌握重点，突破难点，启迪思维，激发兴趣，进而巩固知识，发展能力和提高素质。多媒体技术应用于中学物理教学，将对物理教学质量提高产生巨大影响，它不仅可以改变传统教学模式、教学方法，而且可以促进教育思想、教育观念转变。通过人机交互，信息共享，不仅可以大大拓展教师和学生视野，而且有利于培养学生创造性思维，提高学生获取信息、处理信息能力。在注重对学生实施素质教育和新课程改革今天，这显得尤其重要。下面就物理学科如何利用学校现有多媒体设备，应用多媒体技术进行教学谈谈自己看法及做法。一、多媒体技术在物理教学中优越性教育手段现代化有效性，是教师探索课堂教育方法、手段方向。要在40分钟课堂教学

3、中提高教学效益，进行高密度、高容量教学，多媒体应用势在必行。因此，在中学物理课堂教学中应用多媒体进行辅助教学，让多媒体在物理教学中体现最佳效果和物理教育特色，从而培养学生思维能力不断向高层次发展。物理课程内容较为抽象，教师在传授知识过程中如何做到形象生动，有效激发学生学习物理兴趣，是每位物理教师在教学实践中时常思索问题，而多媒体在物理教学中应用能较好地解决这个难题。 1、多媒体技术在物理实验教学中应用直观教学是物理教学中最重要原则之一，在物理基础知识领域，大量物理现象都可以直接或间接地感知。物理模型建立，物理情景想象，特别是动态过程各物理量之间存在关系，是中学生学习物理遇到巨大障碍之一，物理实

4、验是让学生获得感性认识最好手段，但常常遇到以下几方面不足： 可见度低，重点不突出； 许多实验使用仪器设备较多，需要进行解释，分散了学生注意力，冲淡了主题； 不少物理情景无法在物理实验室完成（例：卫星发射、原子弹爆炸等）； 有些现象，发生时间短暂，无法看清（如碰撞过程中形变和恢复等）； 许多物理量在实验中不是连续可调，且处理数据繁琐； 大量实验由于实验器材限制，学生无法自己动手。采用多媒体技术进行教学，可放大、突出实验重点，模拟物理情景；使教学内容形象化，表现手段多样化，创造了一个生动活泼教学氛围，使物理教学突出了物理过程“动感”，促使了教学从静态描述向动态描述发展，通过多媒体计算机动画模拟，可

5、以弥补教学挂图、模型等静止不动缺陷，也可弥补电影、电视录像等不可随意重复，交互性差不足，经过多媒体计算机处理，可以将录像、影片中发生在瞬间图像，根据教学需要放大，使学生观察更为方便。还可以将发生在瞬间快速动作变成间断、缓慢图像，使学生更清楚地观察到动态变化过程，从而促进物理教学从静态描述向动态描述转变。2、多媒体技术在物理课堂教学中应用多媒体技术应用，还拓宽了课堂信息量，减轻学生课外负担，由于计算机系统可以存储和处理大量信息，教学软件易实现资源共享，课堂上教师利用适当教学软件对课堂中板书、图片和习题等进行合理安排，能制作出字体规范、图片精美、题量丰富课件，它不仅能给学生以美陶冶，同时减少板书书

6、写时间，增加了课堂教学容量。让学生在多媒体电脑上模拟实验，完成练习，展示各组实验数据和学习成果，不仅培养了学生应用多媒体和计算机研究物理过程能力，而且能让电脑及时反馈信息，师生及时交流，变家庭作业为课堂作业，减轻了学生课业负担。从以上可以看出，应用好多媒体教育技术，能在一定程度上消除学生听课造成疲劳和紧张，使学生在良好状态下做到自主、积极地学习，也就能够造成教学内容指向和集中，它不仅提高了学生学习兴趣，而且有利于突破教学重点、难点，有利于提高课堂教学质量和效率。因此，将多媒体技术应用在物理教学中，有着明显优越性。二、多媒体技术在物理教学中具体应用为了帮助学生更好地掌握物理规律，建立物理情景，理

7、解各物理量之间内在关系，若用“Authorware”、“Photoshop”、“3D Max”、“Power point”“几何画板”和“ Flash ”等多媒体制作软件自制教学课件，它们有能展示物理量之间关系，学生通过上机操作能在主动探索中找到物理规律，有能够突破一堂课或某个习题中一两个难点，还有则是将各种图片、文字、动画、视频、声音等媒体组织在一起，大大增加教学密度，提高课堂效率。 1、多媒体物理课件在电学教学中应用例如，真空中电场强度大小及方向，电势高低都无法用仪器直接进行测量，中学实验室中只能用等效模拟方法作等势面，且只能测非常有限几个点：真空中电场强度方面实验在平时教学中是一片空白，

8、而点电荷在周围空间产生电场、及电势分布情况又是教学中一个重点和难点，为了帮助学生正确理解本课内容，在“Authorware”平台上开发课件点电荷电场与电势可以用电脑为媒体模拟进行实验，它可以任意移动检验电荷位置，改变电量大小；任意改变产生电场两点电荷位置及电量（如调整成等量异种电荷或等量同种电荷，也可以是一个点电荷产生电场），随时显示检验电荷所在处电场强度大小，方向（用有向线段表示），电势高低，及其它准确数据，填补了中学物理教学中“电场强度”无实验空白。学生可以在课件中独立地进行探索、研究、验证点电荷电场电势分布情况。不仅能在图中非常形象地表达出场强大小和方向，及电势高低、正负，对它们进行了定

9、性说明。而且通过左边给出U、E、r等数据，能非常准确地知道各点场强、电势大小，测量迅速、准确，便于进行定量研究。2、多媒体物理课件在力学教学中应用为了上好初中物理“船闸”一节，通过多媒体演示了制作“船闸”课件：上游远行轮船从远方向我们驶来，越来越近，向学生提出：“船是怎样通过大坝？”在学生思考后，通过显示屏让船从上游向下游运行，此时学生清晰地看到船从上游驶往下游过程中，闸室内水位变化情况、上下游阀门、闸门开关情况，水从上游流进闸室，使闸室中水面与上游相平，船从上游驶入闸室等。然后演示船从下游向上游行驶。过去这堂课学生只能通过教师单纯理论分析，而无法用演示或实验向学生展示船闸把河水拦住，提高上游

10、水位景象及船从上游驶往下游、或从下游驶往上游全过程，学生难以建立阀门、闸门开关秩序及与水位关系。由于使用多媒体辅助教学，解决了课堂教学中学生不易理解，实验无法完成，幻灯、挂图等其它媒体难以代替问题，模拟情况真实、直观，学生在学习过程中表现出极大兴趣，大大提高了课堂效率。在过去教学中，分析“船渡河运动”问题，通常靠教师分析，而学生对具体物理情境难以想象，理解起来不太容易，我们同样可以利用几何画板制作CAI课件，模拟船渡河运动：设V1为水流速度，V2为船静水速度，为V2与V1夹角，将V1、V2和设置为独立变量。在教学中，可以先演示当水流速度为0，船静水速度为V2时和当船静水速度为0，水流速度为V1

11、时船运动情况。对学生提出设问：当水流速度为V1，船静水速度为V2，V2与V1夹角为时，船行驶方向如何？然后再模拟船运动情况。最后，教师可以改变，让学生观察，当为何值时，船最快到达对岸？为何值时，船到达对岸距离最短？通过这一系列多媒体辅助教学活动，既可以使学生对船渡河物理情境有深刻了解，又巩固了平行四边形法则应用。在“自由落体”课件中可以模拟书本闪光照相，任意调整频闪时间，“拍摄”出小球所在位置“照片”，让学生读取数据，也可以让计算机帮助测量出20组数据，从而求出重力加速度数值。3、多媒体物理课件在光学教学中应用在教学高中物理波干涉一课时，本人利用被誉为动画制作大师“3D Max”制作两列水波相

12、干涉动画：荷叶上两只青蛙同时跳入水中，引起两列水波相干涉情景，然后，以此来导入新课，从而引起学生对这堂课兴趣。接着，讲解波叠加，由于波叠加是个难点，学生对具体叠加过程模糊不清，为此我专门设计一个教学课件来演示两列波叠加规律，来化解难点、突破重点。具体演示内容如下：两列正弦波相对传播（两列波波长、振幅、初相都设置成可变化），当改变各个参数时，叠加情况相应发生改变。在演示前对学生提出设问，并列于黑板：在两列波叠加区域中，各个质点总位移有什么变化？与两列波引起位移变化关系如何？当两列波频率相同时，振动最强区域与振动最弱区域相互间隔，如何变化？从而激起学生探索欲望，使学生更能仔细观察波叠加现象。课件中

13、还可以设置任意多个波源，放在任意位置时演示周围波叠加情况，学生可以从中进行探索，发现书本没有介绍某些规律，这样既培养了学生观察能力，又培养了学生思维能力。凸透镜成像规律是光学中最重要内容之一，虽然学生能从实验中得出物距在不同区间时成像性质，但实验中无法直观地显示出光线传播路径，焦点位置，虚像准确位置；难以演示焦距或物距连续变化时，像大小、位置变化动态情景，许多学生对成像规律仅是死记硬背，而无法上升到理论上理解。而本人利用几何画板制作CAI课件凸透镜成像规律及应用在“名词解释”部分中，交互采用热区方式，只要学生用鼠标指到凸透镜、光心、焦点、主轴、三条特殊光线等部位，便能自动进行解释，通过闪烁能加

14、深学生印象。在“成像规律”部分中，能从图象中描述出物体、像以及焦距之间一一对应关系。当物距、焦距、透镜位置任意调整时，可看到像移动连续变化情景。图中将最重要内容：物体、像、透镜、焦点位置显示出来，从图中能看到光路图，看到当物距或焦距改变时，平行主光轴光和经光心光线是如何变化，从而能理解成像规律；课件中能显示和比较物体移动速度与像移动速度之间关系；能显示放大率随物距变化关系图线，及像距随物距变化关系图线，直观地看出成像规律；是实验和理论联系较理想桥梁。学生在实验基础上，通过课件演示，对成像有更高层次理解。在“应用”中“照相机”部分，通过视频文件将调焦过程中图像由不清晰到清晰过程播放出来，形象生动

15、，有如身临其境。在复习课中本人用课件棱镜与玻璃砖模拟实验比直接用实验器材做演示实验有如下优点：1、能将光在空气及介质内部线路直接表示出来。能显示当入射光发生连续变化时其它光线变化情景，直观性强。2、可以对介质折射率连续任意调整。便于研究折射率对其他物理量影响。3、各入射角、折射角、反射角、临界角数值能直接显示，便于研究定量关系。4、平行玻璃砖厚度、三棱镜形状可任意改变，便于学生进行探索。利用多媒体教学软件强大动画功能，模拟功能及有关外部设备（大屏幕显示器、液晶投影仪等）可以解决许多常规手段难以表达、难以再现或可见度低实验。如本人利用多媒体“放大”作用，演示物体微小形变，链式反应、散射实验等；利

16、用多媒体“缩小”作用，模拟日食、月食形成，人造卫星运行等，还可利用“慢放”作用，来模拟碰撞过程中压缩、形变、复原，像动态变化等。这些画面清晰、直观并且可以瞬间定格、重复播放，既减少了教师劳动强度，又使学生理解快、记忆深刻。 三、应用多媒体技术应注意解决几个问题 1、教育观念更新多媒体在课堂教学中所发挥作用与教师教育思想和教学观念是分不开。传统教本加粉笔，已经满足不了信息化社会以发展人智力、创造力为主要目标教育模式，应将以教师为中心教学观念转变为以学生为学习主人教学观念。多媒体技术正逐渐向更加以学生为中心学习方法转移，具体表现为各种形式个别化学习稳定性增长。为学生创造最有利信息环境，教给学生获取

17、和加工信息能力，是信息时代教师教学工作主要任务。如果不能更新观念、改变传统教学模式，仍然抱着应试教育观念，先进教育技术运用不仅不会提高教学效益，而且还会导致教育资源浪费，更只能成为应试教育工具和奴隶。 2、克服多媒体教学局限性利用多媒体辅助教学有许多优越性，但不能削弱教师在课堂上作用，多媒体设备毕竟是机器，它只能起到辅助教学作用，它没有感情，无法替代教师形体语言，如教师利用多媒体进行教学，学生只注意大屏幕，看不见教师活动，教师教与学生学易分离，使教师主导作用退化为解说员作用。我们知道，教学过程不仅是学生学习知识过程，更是师生情感交流和沟通过程，因而，这样离开了师生交流教学显然是失败。而直观教具

18、能够以直接具体事物给予学生较强感性认识，任何媒体都具有自己独特功能特性和应用优势，它们在教学过程中相辅相成，互为补充。如在实验课教学中，凡是能够让学生做实验，本人都让学生动手做，学生实验技能培养还必须由物理实验来完成，只有学生亲自动手实验，亲身参与实验，才能形成能力。本人认为：多媒体技术虽然能“模拟”各种实验，“展示”各种物理现象，但是，它缺乏真实性，很难使人信服。利用多媒体课件模拟代替一切可以用传统方法进行物理实验，就违背了认知规律，只有恰当地结合两者，将其作为物理过程再现、结果分析、规律总结才能取得好教学效果。此外，多媒体技术应用目，是为了提高教学效率，它不能成为一种花架子，一种摆设，一堂

19、课也并非使用越多越好，如果一个内容，一个简单实验就能完成，几句话就能理解，便不应该兴师动众地搬来许多多媒体设备。教师在制作课件时也应注意讲究实效，过分追求美观、花俏，会分散学生注意力，对教学不利，不能为了使用某一CAI软件而抛弃自己教学特色，成为教学软件奴隶；而应尽可能编制、使用符合自己教学个性教学软件。此外，所有制作过课件一线教师都知道，制作一个好课件并非易事，特别是对于非计算机专业教师而言更是如此。有时，为了制作一幅动画就要花一两个小时，对于一个完好课件，构思、收集资料、制作，往往需要一周时间。而事实上中学教师本来就比较辛苦，在课件上消耗精力过多，势必影响在教学上投放精力，真是得不偿失。最

20、主要是我们必须有务实态度，制作课件时不一定要追求完整、美观，只要达到教学目即可。有时仅仅一个动画就能够呈现一个物理过程、说明一个物理概念、体现一条物理规律。有些课件难以制作部分，可以用小实验来代替，效果也会很好。这样就大大减轻了我们工作量。例如，在教学“压强”应用这节课时，本人利用多媒体课件展示一组漫画（动画），题目是“红军应该怎么办”？描述是当年红军过草地时，有几位红军战士不小心陷入沼泽地里，正在下沉，情况万分危急。“请你为红军战士出主意，如何营救他们”？设计这样紧扣学生心弦问题情境，把学生带入物理情景中，让大家都积极主动地为红军战士出主意，想办法，促使学生发散思维进一步发展，从而培养了学生

21、运用物理知识解决实际问题能力。这样，即突破了本节课教学难点，又把学生巧妙地引向“主动、探究、合作”之路。因此，多媒体技术课件制作，要重视实效，才有课堂教学高效。在使用多媒体课件进行教学时，计算机离大屏幕不宜太远（使用笔记本电脑比较方便，若是台式电脑可以加长鼠标线），教师应站在大屏幕与讲台之间，这样，一方面教师可以及时掌握课堂上学生动态，采取相应措施引导学生进入最佳学习状态；另一方面教师可以通过自己旺盛精力、良好情趣、富有表现力体态语言和目光接触来激发学生学习热情，从而克服多媒体教学存在许多弊端。例如，在教学初三物理滑动变阻器一课时，初学者对“滑动变阻器”滑片移动能改变阻值和接线柱连接方法难以弄

22、懂。在教学中，应根据学生认知规律和心理反馈信息，教师要用形体语言和目光接触来激发学生学习热情，然后让学生观察、触摸滑动变阻器实物，使之对滑动变阻器构造有了初步了解，接着进行实验演示，让学生感知滑动变阻器作用，再借助电脑课件，通过动画模拟，使学生弄懂原理，从而解决“滑片移动是怎样改变阻值、应怎样正确连接滑动变阻器”这两个教学难点。反之，势必造成因缺乏真实感知支持和情感支持而导致认知障碍，影响教学效果。当前，我国新一轮课程改革核心问题是学生“学习方式”变革。使多媒体课件具备互动化功能是解决这个问题一个途径。目前各中学都把多媒体教室与计算机房相互隔离开，如果能将两者有机结合在一起，把课件设计成每一个

23、学生都可以使用互动结构，从课件设计思想和结构上解决因材施教难点。让学生上课时可以人人上机操作，通过课件屏幕上显示多处超级链接、提示和按钮等，可以随时进入不同学习内容和学习层次，围绕主题进行“按需分配”式独立学习，这样才能为学生自主学习和开放性学习敞开时间、空间、理念和技术大门。这是使用多媒体计算机课件教学中实现学生学习方式根本变革首要关键环节。现在，许多教师设计计算机课件，都是完整一节课。该课件使用、课堂展开、教学内容处理、教学方法和手段取舍，完全遵循个人思路和风格。共享性较差。解决这一问题有效途径之一是走课件设计积件化道路，即不是将课件设计成完整“节课件”形式，而是根据各知识点特点、难点和疑

24、点，发现学生身心发展过程中存在问题，分析学生能力、方法、情感领域达成度和困惑，采取“各个击破”方针，设计出一个、一个“课件模块”（积件），存于校园网、有关局域网或互联网上，形成课件“积件库”（资料库），实现制作成果资源共享。教师可以根据自己教学具体需要任意调用，只要经过简单组装，就可以创造出有自己特点和风格完整课件，供实践使用。这样还能够促使教师博取众长，更新观念和迅速掌握信息技术，提高素质。 3、重视教学资料收集和整理有了现代教学设备，就可以利用多媒体技术教学，而教学效果好坏就与平时资料收集情况有着密切关系。资料收集应立足于平时，资料可以是图片、电视录像、动画文件、视频文件、声音文件等等，对

25、于图片、录像等，可通过扫描仪、数码相机、非线性编辑机等处理，转换成一个数据文件存放在计算机中供我们使用。录像资料收集可以通过收录有关电视节目，也可以自己拍摄一些物理现象，实验操作过程等录像资料，通过处理转换成计算机可以识别处理视频文件。除了录像外，我们还能直接收集市面上出售各种有关物理学科CAI课件，用于课堂教学中。有了各种资料素材，怎样才能将它们组织在一块？当然这得通过软件编制实现。软件编制实际上就是对课堂教学过程组织，目前常用多媒体编制软件有“Authorware”、“Power point”、“hotoshop”、“Flash”、“3D Max”和“几何画板”等，其中“Authorwar

26、e”是强大多媒体制作软件，它可以将各种图片、动画、视频、声音等等媒体组织在一起，而且它还有强大编程功能，能很容易地实现交互式课件编写。4、教师应有较高物理专业水平和掌握现代教育技术多媒体教学软件设计与应用，是多媒体在物理课堂教学应用中成败关键。要充分利用好多媒体技术，不仅要求教师会使用多媒体教学设备，而且要能对众多学习媒体、学习软件进行选择和重新组织，这就要求教师除了具备较高专业知识和有关学科基础知识外，还应该努力掌握好现代教育技术。在制作多媒体课件时要根据不同层次学生选择相应内容，给学生留有可发展空间，在实际操作中教师可根据学生实际情况和课堂具体反映进行选择，因材施教，使所制作多媒体课件更具

27、有灵活性、多样性、具体性。这样才能更好发挥多媒体作用。此外，多媒体课件要尽快实现智能化。利用当前功能强大虚拟软件和模糊识别软件，并与专业人员合作，有可能创作出智能化多媒体课件，模拟真实自然界、社会、人际交往和问题产生情景，让学生全方位地体验，并能对学生学习需求、进展、变化和效果等进行有效识别和判断，同时还能作出一些可能调整或提出一些可供学生选择“建议”，以实现“因材施教”。结束语：为了适应快速发展现代化教育技术，教师平时应了解有关现代科学技术信息，不断地探索学习多媒体教育技术，才能适应快速发展现代化教学领域。随着科学进步，教改不断深入，以及现代教育设备不断更新完备，多媒体技术在教学上应用也将逐步向纵深发展。虽然我们目前应用，还停留在通过课件来解决教学上重点、难点方面，但可以预期，将来发展是向着网络化、针对式和智能化教学方向发展，因为网络普遍使用和各种功能强大软件开发与应用，也是现代教育技术一个重要方面。多媒体应用于物理教学是一次教学手段革命，是技术进步。在物理教学中只有充分利用好多媒体技术进行课堂教学，不断地探索与研究，不断提高教师自身理论素养和专业水平，注重物理教学整体性、艺术性、技术性、科学性。注重“以人为本”，充分发挥学生自主性和创造性，才能更好地培养德、智、体、美、劳全面发展新世纪人才。17 / 17