物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,它的大部分定理、定律都是通過實驗或者是以實驗為基礎(chǔ)總結(jié)概括而來的。離開了實驗可以說就談不上學(xué)習(xí)物理。在物理實驗教學(xué)中運用多媒體教學(xué),可以使課堂變成一種動態(tài)環(huán)境,從而發(fā)展學(xué)生的個性,挖掘?qū)W生的潛能、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,提高課堂效率。本文主要從實踐層面談?wù)劧嗝襟w技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用。

一、微型實驗宏觀化

許多物理實驗由于受器材、儀器的限制,存在實驗現(xiàn)象只能近看,不能遠(yuǎn)觀,或?qū)嶒炦^程的過快過慢的問題。如果可以把這些實驗利用多媒體技術(shù)進(jìn)行宏觀化,學(xué)生就都能夠清楚地看到實驗現(xiàn)象中的每一個細(xì)節(jié)。例如在“動量守恒定律”學(xué)習(xí)中,涉及到的研究對象已經(jīng)擴(kuò)展到我們直接經(jīng)驗所不熟悉的高速、微觀領(lǐng)域。應(yīng)用多媒體技術(shù)制作Flash課件,可以將這些現(xiàn)象直觀形象地展示給學(xué)生,產(chǎn)生良好的教學(xué)效果。

二、靜態(tài)實驗動態(tài)化

自然科學(xué)中的許多物理現(xiàn)象宏觀上看似靜止不動的,實質(zhì)上是靜中有動。這樣的物理現(xiàn)象在物理實驗中也并不罕見,常常涉及發(fā)生在一瞬間,或者幾十小時、幾天甚至幾年才能完成的物質(zhì)變化過程。例如在放射性元素的衰變中,氡222衰變?yōu)獒?18的半衰期是3.8天,鐳226衰變?yōu)殡?22的半衰期是1620年,鈾238的半衰期竟長達(dá)4.5*109年,這些物質(zhì)的衰變期不能作為實驗演示,但課件可以在幾分鐘內(nèi)用計算機(jī)動畫技術(shù)將類似這樣的物理實驗過程模擬再現(xiàn),節(jié)約教師的講授時間,便于學(xué)生對這種微觀現(xiàn)象的認(rèn)識,豐富了教學(xué)內(nèi)容,大大提高了物理課堂教學(xué)效果。

三、抽象知識形象化

教材中關(guān)于抽象概念的教學(xué)有的根本不能實驗,有的既不能實驗也很難通過老師的口述講解、板書使學(xué)生清楚理解,還有許多概念性的知識無法利用實驗驗證,這給學(xué)生的學(xué)習(xí)和老師的教學(xué)都帶來很大的困難。例如條形磁鐵的磁感線,各種電場和電荷的電場線,是看不見、摸不著的,教學(xué)過程中如果想通過實驗使學(xué)生增強(qiáng)對這些知識的認(rèn)識,不借助多媒體技術(shù)就成為一個不可能事件。利用多媒體技術(shù)可以將這些抽象變成具體,F(xiàn)lash課件可以將條形磁鐵的磁感線形狀、疏密程度、分布情況、磁場的方向以及磁場中任意一點小磁針受力方向都清晰地展現(xiàn)在眼前,既解決了教師教學(xué)中的“難描述”、“不形象”的困難,也有利于學(xué)生對磁感線這種抽象概念有一個全新的認(rèn)識,便于理解、方便記憶,從而減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),解除一直以來學(xué)生認(rèn)為“物理難”的錯誤觀點,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

四、復(fù)雜工藝簡潔化

有些物理課堂實驗的過程對中學(xué)生來說比較復(fù)雜,一般的普通中學(xué)實驗室很難再現(xiàn),更沒有條件將學(xué)生帶到有關(guān)單位直接參觀學(xué)習(xí)。例如用光的干涉測定光的波長,這個實驗儀器操作復(fù)雜,操作難度較大,如果調(diào)節(jié)不好,干涉條紋不清晰或者是傾斜的,甚至是根本出現(xiàn)不了干涉條紋。鑒于這種情況,教師可將實驗分為兩個課時,第一個課時可以利用事先制作的多媒體課件分析所用實驗器材,演示實驗組裝過程,同時教師糾正學(xué)生可能存在的問題及實驗過程需要注意的事項等;第二課時再進(jìn)行實驗。這樣可以大大提高實驗的成功率,做到有的放矢,即節(jié)約了時間,也很好地完成了實驗教學(xué),在一定程度上激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

五、昂貴實驗仿真化

在物理實驗中,有時候涉及到有危險性的實驗、宇宙之間的宏觀現(xiàn)象及設(shè)備較為昂貴的實驗,這些實驗并不是可以讓學(xué)生親自去操作的。在此類實驗教學(xué)中可以引入各種多媒體技術(shù),利用各種軟件,為學(xué)生提供一種仿真物理實驗情景。這種仿真實驗不僅可以控制學(xué)習(xí)情景的復(fù)雜度和逼真度,還可以減少一些無關(guān)干擾因素在真實情景中的影響,抓住一些關(guān)鍵部分呈現(xiàn),使學(xué)生把注意力集中在關(guān)鍵內(nèi)容,使學(xué)生從不同角度更多地接觸、了解、認(rèn)識、掌握實驗內(nèi)容,提高了學(xué)生對實驗現(xiàn)象的主觀認(rèn)識能力,培養(yǎng)了學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)。

為了培養(yǎng)廣大學(xué)生的觀察能力和理解能力,有必要積極吸收現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的成果,將多媒體技術(shù)應(yīng)用在中學(xué)物理實驗教學(xué)中,利用計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)及計算機(jī)輔助軟件等現(xiàn)代教育媒體與技術(shù),改進(jìn)中學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀,提高實驗教學(xué)水平,滿足學(xué)生求知、認(rèn)知和掌握基礎(chǔ)理論的要求。