時(shí)間:2023-01-12 08:58:56
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物理課件,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】物理教學(xué) 多媒體課件 制作原則
多媒體課件集各種媒體功能于一身,集各類信息為一體,利用整合性的優(yōu)勢(shì),通過語言的描繪、文字的表述、圖像的演示、動(dòng)畫的模擬等一系列方法,對(duì)學(xué)生的感官進(jìn)行多角度刺激,向?qū)W生展示生動(dòng)有趣的物理知識(shí)。使用多媒體課件可以有效實(shí)現(xiàn)抽象概念具體化,微觀事物宏觀化,使學(xué)生多方位的了解、理解、和記憶知識(shí),從而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。
但在實(shí)際教學(xué)中不少教師對(duì)多媒體輔助教學(xué)界定不夠明確,存在認(rèn)識(shí)上的誤區(qū),歸納起來主要有以下兩個(gè)方面:一是過分強(qiáng)調(diào)了多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn),而忽視了課堂教學(xué)中學(xué)生的主體地位、教師的主導(dǎo)作用、師生之間課堂上的情感交流,削弱了教師的授課藝術(shù)和臨場發(fā)揮能力。二是一些容易做到的物理實(shí)驗(yàn)被視頻或動(dòng)畫取而代之,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的真實(shí)性產(chǎn)生懷疑,學(xué)生的動(dòng)手和探究能力得不到提高,嚴(yán)重違背了物理學(xué)科的思想和精神。
要使課件能真正的滿足物理教學(xué)需要,服務(wù)物理課堂教學(xué),關(guān)鍵是如何有效、合理地設(shè)計(jì)組織多媒體信息,這就要求在課件的設(shè)計(jì)和制作優(yōu)化方面,須遵循以下幾條原則:
1 必要性原則
教學(xué)課件的制作必須以課堂教學(xué)需要為依據(jù),針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容考慮是否有必要使用多媒體課件。實(shí)際上,并不是每一章、每節(jié)課都需要使用多媒體課件,要因課而宜,因題而宜。使用多媒體課件重在解決重難點(diǎn)問題,對(duì)于那些由教師一講學(xué)生就能清楚的問題,或者其他教學(xué)手段能達(dá)到更好的效果,則不一定強(qiáng)求使用。例如物理演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生如果能夠很直觀地看到教師的操作過程、操作步驟及操作結(jié)果,這樣邊演示邊講解,效果就很好。實(shí)驗(yàn)探究、分組實(shí)驗(yàn)課時(shí)更是無此必要。而那些用傳統(tǒng)教學(xué)手段無法講清或者難以講清,較為抽象的內(nèi)容,則適宜采用多媒體手段進(jìn)行教學(xué)。例如在學(xué)習(xí)“熱機(jī)”時(shí),通常是結(jié)合模型和掛圖進(jìn)行講解,學(xué)生本來對(duì)熱機(jī)的概念就比較生疏,感性認(rèn)識(shí)少,再用這種方式教學(xué),肯定在一定程度上影響了教學(xué)效果。若采用flas,就可以更生動(dòng)、更形象地把熱機(jī)的構(gòu)造及工作原理展示出來。在學(xué)習(xí)分子知識(shí)時(shí),構(gòu)成物質(zhì)的分子究竟小到什么程度?原子核是怎樣裂變和聚變的?學(xué)生很難在頭腦中形成比較清晰的表象。把它們做成多媒體動(dòng)畫模擬在屏幕上,學(xué)生就有一種仿佛進(jìn)入微觀世界而窺其奧秘的感覺,這些都能很好的幫助學(xué)生理解和感受,從而達(dá)到良好的效果。
2 教輔性原則
多媒體課件在教學(xué)過程中只是一個(gè)輔助手段。它使教師能夠把教學(xué)中的難點(diǎn)分散開或變得形象和直觀,使學(xué)生能夠更好地參與到教學(xué)過程中,但它不能是一節(jié)課的全部,也不可能代替教師全部的授課活動(dòng)。因此,我們不必把課件做得面面俱到,不應(yīng)將主要精力放在五彩繽紛的圖片、活潑生動(dòng)的動(dòng)畫上,更不能把應(yīng)該由學(xué)生思考的問題的答案輕易地展示出來,我們所要做的事情就是通過課件的展示來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。變抽象為形象,變繁為簡,更好地幫助學(xué)生掌握重難點(diǎn),從而提高課堂效率,實(shí)現(xiàn)教學(xué)的最優(yōu)化。就物理學(xué)科而言,必須從物理教學(xué)的實(shí)際需要和運(yùn)用多媒體技術(shù)的特點(diǎn)出發(fā)來考慮。多媒體技術(shù)作為一種先進(jìn)的教學(xué)手段和方法,必定是為一定的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的服務(wù)的,切不可為多媒體教學(xué)而教學(xué)。
3 適度性原則
適度性原則就是指在課堂教學(xué)過程中有效組織信息資源,提供適度的信息量,在解決教學(xué)難點(diǎn)、重點(diǎn),擴(kuò)大視野的同時(shí),能夠讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自主地對(duì)信息進(jìn)行加工,提高自學(xué)能力。教學(xué)過程中幻燈片切換不宜過快,要根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的難易程度為學(xué)生留有充分的思考時(shí)間,千萬不要讓多媒體抹殺了學(xué)生的主體地位。很多老師認(rèn)為多媒體的信息量就是要大,只有大信息量,才能體現(xiàn)多媒體的優(yōu)勢(shì)。其實(shí)這種看法是片面的,經(jīng)常在一些物理課堂上看到這樣的現(xiàn)象:教師忙得不停地出示幻燈片,學(xué)生跟著幻燈片緊張地思考回答,一堂課下來多的有三四十張幻燈片,教師也為這節(jié)課容量大而沾沾自喜,豈不知下課后學(xué)生一臉茫然,根本記不清楚課堂上所學(xué)的內(nèi)容;研究表明學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)接受超量信息,會(huì)使大腦處于停滯狀態(tài),從而出現(xiàn)“迷航”現(xiàn)象,結(jié)果是變傳統(tǒng)的“人灌”為“機(jī)灌”,這樣不但不能發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)反而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效率下降。
4 交互性原則
Authorware 是Macromedia 公司推出的一種使用方便、功能強(qiáng)大的多媒體制作工具軟件,它采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想,以圖標(biāo)為程序的基本組件,用流程線連接各個(gè)圖標(biāo)構(gòu)成程序。非專業(yè)程序員的普通教師利用它可以高效率的制作出高質(zhì)量的多媒體課件。我用Authorware 制作了一個(gè)減諧振動(dòng)的物理課件,下面談?wù)勔恍w會(huì)。
一、 設(shè)計(jì)原則
這個(gè)課件是為了用計(jì)算機(jī)輔助減諧振動(dòng)這一課的教學(xué)而設(shè)計(jì)的。本著教學(xué)設(shè)計(jì)的原則,我認(rèn)為不能孤立地為課件而設(shè)計(jì)課件,而應(yīng)該站在系統(tǒng)的高度去設(shè)計(jì)它。比如:作為整個(gè)減諧振動(dòng)這一課的教學(xué)內(nèi)容,哪些內(nèi)容放在課件中設(shè)計(jì)表現(xiàn)?哪些用傳統(tǒng)的媒體手段進(jìn)行表現(xiàn)?它們之間如何融合?這些都是需要認(rèn)真思考的。那種將教學(xué)內(nèi)容整個(gè)電子化的課件設(shè)計(jì)方法是不可取的,整個(gè)教學(xué)過程全是“人機(jī)交流”而缺少必要的“人機(jī)交流”的課件設(shè)計(jì)是不符合教育規(guī)律的。
要實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中學(xué)生真正的“意義構(gòu)建”,情景的構(gòu)建是很重要的,用多媒體課件去實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)媒體手段不容易實(shí)現(xiàn)的情景的構(gòu)建,是設(shè)計(jì)多媒體課件設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則。
根據(jù)這些思考,我在減諧振動(dòng)這一課件中設(shè)計(jì)了兩個(gè)主要內(nèi)容:一是典型減諧振動(dòng)——彈簧振子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的動(dòng)態(tài)分析;另一個(gè)是彈簧振子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)據(jù)圖表分析。
以學(xué)生為主體的教學(xué)和學(xué)習(xí)過程應(yīng)是交互的、可控制的,而交互性和進(jìn)程可控制性是多媒體技術(shù)的重要特征。在用Authorware 設(shè)計(jì)課件時(shí)要充分考慮這兩個(gè)特性,使教師能靈活地控制整個(gè)教學(xué)的進(jìn)程。直線型、缺乏交互的課件內(nèi)容不符合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知規(guī)律。
二、 設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)
下面介紹一下“彈簧振子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的動(dòng)態(tài)分析”(以下簡稱“動(dòng)態(tài)分析”)這一課件內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)。
1、課件素材的準(zhǔn)備
課件素材是課件的基礎(chǔ),是整體課件的組成元素,這些元素實(shí)際上就是外部現(xiàn)實(shí)世界事物以不同媒體形式的一種表現(xiàn),文本、圖片、圖像、動(dòng)畫、音頻、視頻是這些媒體形式在以計(jì)算機(jī)為主的多媒體技術(shù)中的具體表現(xiàn)。
我在“動(dòng)態(tài)分析”課件中設(shè)計(jì)了三種主要素材:彈簧振子運(yùn)動(dòng)的靜態(tài)圖像、彈簧振子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)視頻、彈簧振子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分析動(dòng)畫。前兩個(gè)素材我是利用HyperCam(超級(jí)攝像機(jī))和Hypersnap-DX(超級(jí)圖像捕捉器)這兩個(gè)軟件工具在其它電子媒體中捕獲的,文件名分別為thzhz01.bmp和 thzhz02.avi,如圖一是彈簧振子運(yùn)動(dòng)的一個(gè)片段(詳細(xì)制作過程略)。HyperCam和Hypersnap-DX是我們制作多媒體課件時(shí)兩個(gè)很有用的素材制作工具軟件,它們能撲獲計(jì)算機(jī)屏幕上任何區(qū)域中的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)面。第三種素材是一組動(dòng)畫媒體,它主要包括兩個(gè)動(dòng)畫,一個(gè)是描述彈簧振子運(yùn)動(dòng)過程中力F和位移X的大小的變化規(guī)律,一個(gè)是描述彈簧振子運(yùn)動(dòng)過程中力F和位移X的方向的變化規(guī)律。如圖二是這組動(dòng)畫的一個(gè)片段。
Authorware的動(dòng)畫圖標(biāo)可以配合顯示圖標(biāo)和影片圖標(biāo)以產(chǎn)生動(dòng)畫或移動(dòng)的效果,它提供5種不同的動(dòng)畫生成方式,可以制作出各種各樣的動(dòng)畫,課件中這組動(dòng)畫主要是利用Authorware的動(dòng)畫圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)的。其中描述力F和位移X的大小變化規(guī)律的動(dòng)態(tài)變化條(如圖二中的標(biāo)注①)這個(gè)動(dòng)畫比較復(fù)雜,有形狀的變化,用Authorware的動(dòng)畫圖標(biāo)不容易實(shí)現(xiàn),我就用Flsah4.0制作了這個(gè)動(dòng)畫,文件名為fxbh.swf。Flash和Authorware是同一個(gè)公司的產(chǎn)品,兼容性非常好,F(xiàn)lash是功能強(qiáng)大且容易操作、生成的目標(biāo)文件小、技術(shù)發(fā)展很有前景的一種網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫制作工具,利用它我們可以方便地設(shè)計(jì)課件的動(dòng)畫素材。
2、Authorware 對(duì)課件素材的整和設(shè)計(jì)
(1)交互性操作的實(shí)現(xiàn)
多媒體課件不僅僅是一種不同媒體的演示程序,它的最大特點(diǎn)就是能實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話,讓用戶參與進(jìn)來,用戶可以通過按鈕、按鍵、輸入文本、單擊物件等,來控制程序的走向。Authorware有很強(qiáng)的交互功能,它提供的交互圖標(biāo)有11種交互方式。我設(shè)計(jì)的“動(dòng)態(tài)分析”課件主要使用了熱區(qū)交互方式和按鈕交互方式。在課件的主畫面設(shè)定幾個(gè)文字熱區(qū),可以交互的控制課件各個(gè)模塊的進(jìn)程。在各個(gè)分支模塊畫面設(shè)定兩個(gè)按鈕,一個(gè)控制返回住畫面,一個(gè)控制分支模塊的演示。如圖二中的標(biāo)注②。在交互控制實(shí)現(xiàn)時(shí)用到了系統(tǒng)函數(shù)goto( IconID@"圖標(biāo)名")。部分程序如圖三。
(2)AVI電影的導(dǎo)入
Authorware提供了直接導(dǎo)入AVI電影的電影圖標(biāo),利用它能很方便的控制AVI電影的播放。如圖四中標(biāo)注①,具體程序略。當(dāng)然,我們利用Authorware 的擴(kuò)展函數(shù)導(dǎo)入AVI電影,能更靈活地控制電影放。
(3)Flash動(dòng)畫的導(dǎo)入
單擊流程線,出現(xiàn)指示小手。單擊 插入 Control Activex菜單命令,調(diào)出Select ActiveX Control對(duì)話框,從中選中 Shockwave Flash Object 選項(xiàng),導(dǎo)入Flash動(dòng)畫文件fxbh.swf,設(shè)置動(dòng)畫的屬性(略)。如圖四中的標(biāo)注②。
(4)力F和位移X變化規(guī)律的動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)
實(shí)現(xiàn)力F和位移X變化規(guī)律的動(dòng)畫比較簡單,只有一些直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)中只需注意在不同的位置F和X的方向是不一樣的。部分程序如圖四中的標(biāo)注③。
三、一些體會(huì)
1、以多媒體技術(shù)為主的現(xiàn)代教育媒體有四個(gè)主要特性:形聲性、再現(xiàn)性、先進(jìn)性(交互性、進(jìn)程可控制性、網(wǎng)絡(luò)性等)、高效性。我們?cè)谠O(shè)計(jì)課件時(shí),要圍繞這些特性進(jìn)行設(shè)計(jì),要使我們的課件充分體現(xiàn)這些特性。比如:動(dòng)畫的設(shè)計(jì)、交互式電影的設(shè)計(jì)、合理應(yīng)用音頻素材、是否便于網(wǎng)絡(luò)交流等。
真空中的靜電場
一、基本要求
1.掌握靜電場的電場強(qiáng)度和電勢(shì)的概念以及電場強(qiáng)度的疊加原理和電勢(shì)的疊加原理。掌握電勢(shì)與電場強(qiáng)度的積分關(guān)系。能計(jì)算一些簡單問題中的電場強(qiáng)度和電勢(shì)。
2.理解靜電場的規(guī)律:高斯定理和環(huán)路定理。理解用高斯定理計(jì)算電場強(qiáng)度的條件和方法。
3.了解電偶極矩的概念。能計(jì)算電偶極子在均勻電場中所受的力和力矩。
二、基本內(nèi)容
1.點(diǎn)電荷
當(dāng)帶電體的形狀和大小與它們之間的距離相比可以忽略時(shí),可以把帶電體看作點(diǎn)電荷。
對(duì)點(diǎn)電荷模型應(yīng)注意:
(1)點(diǎn)電荷概念和大小具有相對(duì)意義,即它本身不一定是很小的帶電體。只要兩個(gè)帶電體的線度與它們之間距離相比可忽略,就可把它們簡化為點(diǎn)電荷,另外,當(dāng)場點(diǎn)到帶電體的距離比帶電體的線度大得多時(shí)也可以把帶電體簡化為點(diǎn)電荷。
(2)點(diǎn)電荷是由具體帶電體(其形狀沒有限制)抽象出來的理想化模型,所以不能把點(diǎn)電荷當(dāng)作帶電小球。
(3)點(diǎn)電荷不同于微小帶電體。因帶電體再小也有一定的形狀和電荷分布,還可以繞通過自身的任意軸轉(zhuǎn)動(dòng),點(diǎn)電荷則不同。
(4)一個(gè)帶電體在一些問題中可簡化為點(diǎn)電荷,在另一些問題中則不可以。如討論帶電體表面附近的電性質(zhì)時(shí)就不能把帶電體簡化為點(diǎn)電荷。
2.庫侖定律
其中,由施力電荷指向受力電荷的單位矢量。
適用條件:真空中點(diǎn)電荷之間(相對(duì)觀察者靜止的電荷)的相互作用。
當(dāng)空間有兩個(gè)以上的點(diǎn)電荷同時(shí)存在時(shí),作用在某一點(diǎn)電荷上的總靜電力等于其它各點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)對(duì)該電荷所施靜電力的矢量和——電場力的疊加原理。
3.電場強(qiáng)度矢量
,電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于單位電荷在該點(diǎn)所受的電場力。為正時(shí),和電場力同方向,為負(fù)時(shí),的方向和方向相反。
(1)反映電場的客觀性質(zhì),與試驗(yàn)電荷的大小,電荷正負(fù)無關(guān),也與的存在與否無關(guān)。
(2)是一個(gè)矢量,一般地說,電場空間不同點(diǎn)處的場強(qiáng)不同,即。如點(diǎn)電荷的場的場強(qiáng)分布函數(shù)為
(3)因?yàn)殪o電場可疊加,所以矢量服從疊加原理。空間任一點(diǎn)處場強(qiáng)
(4)電荷在靜電場中受電場力作用,,為所在處的總場強(qiáng),即除以外所有其它電荷在所在處產(chǎn)生的合場強(qiáng)。
(5)電場強(qiáng)度的計(jì)算
由疊加原理和點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式原則上可以求出任意帶電系統(tǒng)產(chǎn)生的電場的場強(qiáng)分布。
對(duì)點(diǎn)電荷系
任意一點(diǎn)的場強(qiáng)
對(duì)電荷連續(xù)分布的帶電體,任一點(diǎn)的場強(qiáng)
當(dāng)電荷為線分布,,為線電荷密度,積分應(yīng)遍及整個(gè)帶電導(dǎo)線。
當(dāng)電荷為面分布,,為面電荷密度,積分應(yīng)遍及整個(gè)帶電曲面。
當(dāng)電荷為體分布,,為體電荷密度,積分應(yīng)遍及整個(gè)帶電體。
由疊加原理求場強(qiáng)的一般步驟為(對(duì)電荷連續(xù)分布的帶電體):第一步,把帶電體看作由無數(shù)個(gè)電荷元組成,利用點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式,寫出任意電荷元在場點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng):
第二步,選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,把投影在坐標(biāo)軸上,分別得其分量、、。
第三步,應(yīng)用疊加原理分別求出場強(qiáng)在各個(gè)方向的分量如:
。總場強(qiáng)
。
也可由和、、分別求出的大小和方向。
對(duì)于一些具有特殊形狀的帶電體,當(dāng)其電場分布具有一定對(duì)稱性時(shí),如球?qū)ΨQ,面對(duì)稱,軸對(duì)稱,可用高斯定理,通過選擇適當(dāng)?shù)母咚姑媲蟪鰣鰪?qiáng)分布。
4.電場的高斯定理
式中,表示通過場中任意閉合曲面的電通量。表示閉合曲面內(nèi)電荷代數(shù)和,這些電荷可以是自由電荷,也可以是束縛電荷。
對(duì)于高斯定理應(yīng)注意:
(1)通過高斯面的電通量只與高斯面內(nèi)電荷代數(shù)和有關(guān),與高斯面內(nèi)電荷具體分布無關(guān),與高斯面的形狀,大小無關(guān),與高斯面外電荷無關(guān)。,,有電力線從內(nèi)穿出;,,表示有電力線穿入面內(nèi)。說明靜電場為有源場,正電荷是靜電場的源頭,負(fù)電荷是靜電場的尾閭。
(2)中表示高斯面上,面元處的場強(qiáng)。因?yàn)榭臻g任意點(diǎn)的場是由空間各點(diǎn)處的電荷共同激發(fā)的,所以面上任意點(diǎn)處的不僅與面內(nèi)的電荷以及電荷分布有關(guān),也與面外各點(diǎn)處的電荷以及電荷分布有關(guān)。
(3)對(duì)于具有一定對(duì)稱性分布的電場,只要選取適當(dāng)?shù)母咚姑妫墒乖诟咚姑嫔匣蚋咚姑嫔夏骋徊糠蛛妶鰪?qiáng)度為恒量。所以有
可以應(yīng)用高斯定理求場強(qiáng)。
(4)高斯定理應(yīng)用
①
分析場分布的對(duì)稱性,常見的有球?qū)ΨQ、軸對(duì)稱、面對(duì)稱。
②
選取適當(dāng)?shù)母咚姑妫ù颂幐咚姑娌荒苋稳。瓌t為:過場點(diǎn),使高斯面上各點(diǎn)的大小相等,方向與高斯面上各面元垂直,或有恒定的夾角;或者高斯面上一部分滿足上述條件,其余部分或與各面元平行。
③
求出高斯面內(nèi)所包圍的凈電荷。根據(jù)高斯定理求的大小。
④
根據(jù)場分布的對(duì)稱性確定場強(qiáng)方向。
5.靜電場的環(huán)流定律
與靜電場力做功與路徑無關(guān)的結(jié)論是等價(jià)的,說明靜電場是保守場,靜電力是保守力,可以引入電勢(shì)能和電勢(shì)的概念。
6.電勢(shì)能
電場力為保守力,可以引進(jìn)相關(guān)勢(shì)能,若以和分別表示試探電荷在場中點(diǎn)和點(diǎn)的電勢(shì)能,則
注意:①電勢(shì)能是與場源電荷所激發(fā)的電場之間的相互作用能量,屬和電場系統(tǒng)。
②電勢(shì)能為一相對(duì)量。選定電勢(shì)能零點(diǎn)后,才能確定電荷在場中任一點(diǎn)的電勢(shì)能的大小。例如,對(duì)帶電體電荷分布為有限時(shí),取無限遠(yuǎn)處為電勢(shì)能零點(diǎn),則所在處點(diǎn)的電勢(shì)能為
電勢(shì)能差與零點(diǎn)選擇無關(guān)。
由,電場力做功等于電勢(shì)能增量的負(fù)值。
7.電勢(shì)
電勢(shì)中某點(diǎn)電勢(shì)定義為
即靜電場中某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷放在該點(diǎn)處時(shí)的電勢(shì)能,也等于單位正電荷從該點(diǎn)經(jīng)過任意路徑到無限遠(yuǎn)處時(shí)電場力所做的功。
電勢(shì)為標(biāo)量,相對(duì)于電勢(shì)的零點(diǎn),場中任一點(diǎn)的電勢(shì)可正、可負(fù)。
對(duì)電勢(shì)概念:
(1)反映電場本身的性質(zhì),與的大小以及存在與否無關(guān),只要產(chǎn)生場的電荷分布一定,電場分布就確定,電勢(shì)也就有確定的分布。
(2)電勢(shì)為一相對(duì)量,只有選定了電勢(shì)零點(diǎn),場中任一點(diǎn)電勢(shì)才有確定大小。所以中處即電勢(shì)零點(diǎn)。
電勢(shì)零點(diǎn)的選擇應(yīng)注意,在理論上合理,實(shí)用上方便(原則上可任選)。如對(duì)場源電荷分布在有限區(qū)域內(nèi)時(shí),通常選距場源電荷為無限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn);對(duì)于無限帶電體(如無限大帶電平面,無限長帶電直線)則選場中有限遠(yuǎn)處某點(diǎn)為電勢(shì)零點(diǎn)。在一些實(shí)際問題中通常選地球(接地)或儀器外殼為電勢(shì)零點(diǎn)。
場中任意兩點(diǎn)間電勢(shì)差與電勢(shì)零點(diǎn)選擇無關(guān),即總是恒定的。
(3)電勢(shì)服從疊加原理,。
(4)電勢(shì)與電勢(shì)能的區(qū)別。
(5)電場力做功與電勢(shì)差的關(guān)系為
當(dāng)電勢(shì)分布已知,則在電場中移動(dòng)電荷,電場力所做的功可由上式方便求得,從而避免了積分。
(6)電勢(shì)的計(jì)算
計(jì)算電勢(shì)的方法有兩種:
①利用疊加原理求電勢(shì)。根據(jù)點(diǎn)電荷的計(jì)算公式和疊加原理可求任意帶電體產(chǎn)生電場的電勢(shì)。
點(diǎn)電荷場中電勢(shì)分布
或
點(diǎn)電荷系場中電勢(shì)分布
連續(xù)帶電體產(chǎn)生場中任一點(diǎn)電勢(shì)
②
由電勢(shì)的定義直接求電勢(shì)。此方法中應(yīng)先求得場強(qiáng)分布,再由電勢(shì)的定義求出的分布。
8.電場強(qiáng)度和電勢(shì)的微分關(guān)系
或
,
,
也可利用電場強(qiáng)度和電勢(shì)的微分關(guān)系求電場
9.電偶極矩
電偶極子:等量異號(hào)的兩個(gè)點(diǎn)電荷(),當(dāng)它們之間的距離比場點(diǎn)到二者的距離小得多時(shí),這一帶電系統(tǒng)稱為電偶極子。
電偶極矩簡稱電矩,用表示,則
為連接和的直線稱為電偶極子的軸線,的方向?yàn)閺呢?fù)電荷指向正電荷的方向,此方向也是矢量的方向。
電偶極矩是表征電偶極子的電性質(zhì)的物理量。在研究電介質(zhì)的極化,電磁波的發(fā)射和吸收及中性分子間的相互作用時(shí)用到電偶極子模型。
10.電偶極子在均勻外電場中所受的作用
為與的夾角
在作用下將轉(zhuǎn)向外電場的方向。當(dāng)與方向一致(),,電偶極子處于穩(wěn)定平衡,當(dāng)與反向(),,電偶極子處于不穩(wěn)定平衡。當(dāng)與垂直時(shí),(),電偶極子受最大力矩作用。
在非均勻電場中電偶極子除受作用外,還受到一合力作用,促使電偶極子向電場較強(qiáng)的方向移動(dòng)。
一般情況下,因電偶極子所在處范圍很小,可近似地認(rèn)為電偶極子所在處電場為均勻,所以電偶極子受電場作用。
三、習(xí)題選解
6-1
三個(gè)電量為的點(diǎn)電荷各放在邊
長為的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,電荷放在三角形的重心上。為使每個(gè)負(fù)電荷受力為零,之值應(yīng)為多大?
解:以三角形上頂點(diǎn)所置的電荷()為例,其余兩個(gè)負(fù)電荷對(duì)其作用力的合力為,方向如圖所示,其大小為
-q
-q
-q
Q
題6-1圖
中心處對(duì)上頂點(diǎn)電荷的作用力為,方向與相反,如圖所示,其大小為
由,得
。
6-2
在某一時(shí)刻,從的放射性衰變中跑出來的粒子的中心離殘核的中心為。試問:(1)作用在粒子上的力為多大?(2)粒子的加速度為多大?
解:(1)由反應(yīng),可知粒子帶兩個(gè)單位正電荷,即
離子帶90個(gè)單位正電荷,即
它們距離為
由庫侖定律可得它們之間的相互作用力為:
(2)粒子的質(zhì)量為:
由牛頓第二定律得:
6-3
如圖所示,有四個(gè)電量均為的點(diǎn)電荷,分別放置在如圖所示的
1,2,3,4點(diǎn)上,點(diǎn)1與點(diǎn)4距離等于點(diǎn)1與點(diǎn)2的距離,長,第3個(gè)電荷位于2、4兩電荷連線中點(diǎn)。求作用在第3個(gè)點(diǎn)電荷上的力。
解:由圖可知,第3個(gè)電荷與其它各電荷等距,均為。各電荷之間均為斥力,且第2、4兩電荷對(duì)第三電荷的作用力大小相等,方向相反,兩力平衡。由庫侖定律,作用于電荷3的力為
題6-3
圖
題6-3
圖
力的方向沿第1電荷指向第3電荷,與軸成角。
6-4
在直角三角形的點(diǎn)放置點(diǎn)電荷,點(diǎn)放置點(diǎn)電荷,已知,試求直角頂點(diǎn)處的場強(qiáng)。
解:點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為,方向向下
點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為,方向向右
題6-4圖
根據(jù)場強(qiáng)疊加原理,點(diǎn)場強(qiáng)
設(shè)與夾角為,
6-5
如圖所示的電荷分布為電四極子,它由兩個(gè)相同的電偶極子組成。證明在
電四極子軸線的延長線上,離中心為()的點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為,式中
,稱為這種電荷分布的電四極矩。
題6-5圖
解:由于各電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的電場方向都在軸上,根據(jù)場強(qiáng)疊加原理
由于,式中可略去
又電四極矩
故
題6-5圖
6-6
如圖所示,一根很長的絕緣棒,均勻
帶電,單位長度上的電荷量為,試求距棒的一端垂直距離為的點(diǎn)處的電場強(qiáng)度。
解:建立如圖所示坐標(biāo),在棒上任取一線
元在點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為
題6-6圖
場強(qiáng)可分解成沿軸、軸的分量
題6-6圖
點(diǎn)場強(qiáng)
方向與軸夾角為
6-7
一根帶電細(xì)棒長為,沿軸放置,其一端在原點(diǎn),電荷線密度(為正的常數(shù))。求軸上,處的電場強(qiáng)度。
解:在坐標(biāo)為處取線元,帶電量為,該線元在點(diǎn)的場強(qiáng)為,方向沿軸正方向
整個(gè)帶電細(xì)棒在點(diǎn)產(chǎn)生的電場為
題6-7圖
場強(qiáng)方向沿軸正方向
6-8
如圖所示,一根絕緣細(xì)膠棒彎成半徑
為的半圓形。其上一半均勻帶電荷,另一
半均勻帶電荷。求圓心處的場強(qiáng)。
解:以圓心為原點(diǎn)建立如圖所示坐標(biāo),
題6-8圖
在膠棒帶正電部分任取一線元,與夾角為,線元帶電荷量,在點(diǎn)產(chǎn)生電場強(qiáng)度
把場強(qiáng)分解成沿軸和軸的分量
題6-8圖
同理,膠棒帶負(fù)電部分在點(diǎn)的場強(qiáng)沿軸方向的分量與大小相等,方向相同;沿軸方向的分量與大小相等,方向相反,互相抵消,故點(diǎn)場強(qiáng)為
方向沿軸正向。
6-9
一無限大均勻帶電平面,電荷面密度為,在平面上開一個(gè)半徑為的圓洞,求在這個(gè)圓洞軸線上距洞心處一點(diǎn)的場強(qiáng)。
解:開了一個(gè)圓洞的無限大均勻帶電
平面,相當(dāng)于一個(gè)無限大均勻帶電平面又
加了一塊帶異號(hào)電荷,面密度相同的圓
盤。距洞心處點(diǎn)的場強(qiáng)
式中為無限大均勻帶電平面在點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)
題6-9圖
方向垂直于平面向外
為半徑為的均勻帶負(fù)電圓盤在其軸線上距中心為處的產(chǎn)生的場強(qiáng)。在圓盤上取半徑為,寬為的細(xì)圓環(huán),在點(diǎn)產(chǎn)生場強(qiáng)
方向垂直圓盤向里
故
方向垂直平面向外
6-10
如圖所示,一條長為的均勻帶電
直線,所帶電量為,求帶電直線延長線上任一點(diǎn)的場強(qiáng)。
解:在坐標(biāo)為處取線元,帶電量
該線元在帶電直線延長線上距原點(diǎn)為的點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為
題6-10圖
題6-10圖
整個(gè)帶電直線在點(diǎn)的場強(qiáng)
6-11
用場強(qiáng)疊加原理,求證無限大均勻帶平面外任一點(diǎn)的場強(qiáng)大小為(提示:把無限大平面分成一個(gè)個(gè)圓環(huán)或一條條細(xì)長線,然后進(jìn)行積分)。
解:(1)建如圖坐標(biāo),以板上任一點(diǎn)為圓心,取半徑為,寬度為的環(huán)形面積元,帶電量為:。
由圓環(huán)電荷在其軸線上任一點(diǎn)的場強(qiáng)公式
方向沿軸正方向。
點(diǎn)總場強(qiáng)
題6-11圖
(,的方向沿軸正方向)
(2)建如圖所示的三維坐標(biāo),在與軸相距為處取一細(xì)長線元,沿軸方向單位長度帶電荷為,由長直帶電直線場強(qiáng)公式,線元在軸距原點(diǎn)為的點(diǎn)的場強(qiáng)
題6-11圖
由于對(duì)稱性,的軸分量總和為零
所以
因?yàn)椋缘姆较蜓剌S正方向。
6-12
如圖所示,半徑為的帶電細(xì)圓環(huán),線電荷密度,為常數(shù),為半徑與軸夾角,求圓環(huán)中心處的電場強(qiáng)度。
解:在帶電圓環(huán)上任取一線元,帶電量為,線元與原點(diǎn)的連線與軸夾角為,在點(diǎn)的場強(qiáng)大小為
題6-12圖
沿軸和軸的分量
整個(gè)帶電圓環(huán)在點(diǎn)的場強(qiáng)沿軸和軸的分量
故
的方向沿軸負(fù)方向。
6-13
如圖所示,兩條平行的無限長均勻帶電直線,相距為,線電荷密度分別為和,求:
(1)兩線構(gòu)成的平面的中垂面上的場強(qiáng)分布;
(2)兩直線單位長度的相互作用力。
解:(1)在兩線構(gòu)成平面的中垂直面上任取一點(diǎn)距兩線構(gòu)成平面為,到兩線距離為。兩帶電直線在點(diǎn)的場強(qiáng)為
題6-13圖
由于對(duì)稱性,兩線在點(diǎn)的場強(qiáng)沿軸方向的分量,方向相反,大小相等,相互抵消
題6-13圖
方向沿軸正方向
(2)兩直線相距為,帶正電直線在帶負(fù)電直線處的場強(qiáng)為。由,帶負(fù)電直線單位長度的電荷受電場力,方向指向帶正電直線。
同理,帶正電直線單位長度受電場力,方向指向帶負(fù)電直線。
故有,兩帶電直線相互吸引。
6-14
如圖所示,長為、線電荷密度為的兩根相同的均勻帶電細(xì)塑料棒,沿同一直線放置,兩棒近端相距為,求兩棒間的靜電相互作用力。
題6-14圖
解:(1)建立如圖所示坐標(biāo),在左棒中坐標(biāo)為處取線元,帶電量,線元在坐標(biāo)處的場強(qiáng)
左棒在坐標(biāo)處點(diǎn)的場強(qiáng)
題6-14圖
(2)在右棒中坐標(biāo)為處取線元,帶電量,該線元受電場力
右棒受總電場力為
的方向沿軸正方向。兩棒間的靜電力大小相等,方向相反,互為斥力。
6-15
用細(xì)的不導(dǎo)電的塑料棒彎成半徑為的圓弧,棒兩端點(diǎn)間的空隙為,棒上均勻分布著的正電荷,求圓心處場強(qiáng)的大小和方向。
解:有微小間隙的帶正電圓弧棒,
等效于一個(gè)相同半徑的帶正電圓環(huán)加個(gè)弧長等于間隙的帶負(fù)電小圓弧棒。由場強(qiáng)疊加原理,圓心場強(qiáng)
對(duì)于均勻帶正電的圓環(huán),由于對(duì)稱性在圓心的電場強(qiáng)度為零,。
上一帶負(fù)電小圓弧棒相對(duì)于圓心可近似
題6-15圖
看成一個(gè)點(diǎn)電荷,電量為:
圓心處場強(qiáng),方向指向空隙。
6-16
如圖所示,一點(diǎn)電荷處于邊長為的正方形平面中垂線上,與平面中心點(diǎn)相距,求通過正方形平面的電場強(qiáng)度通量。
解:以點(diǎn)電荷所在處為中心,以圖中正方形為一面作一邊長為的正方體,由高斯定理知:通過正方體表面的電通量為
o.
.q
題6-16圖
則通過該正方形平面的電通量為。
6-17
設(shè)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為,與半徑為的半球面的軸線平行。試計(jì)算通過此半球面的電場強(qiáng)度通量。
解:方法一:在半球面上取寬為的環(huán)狀面積元,
通過面元的電場強(qiáng)度通量
通過整個(gè)半球面的電場強(qiáng)度通量
題6-17圖
方法二:通過半球面的電場強(qiáng)度通量與垂直通過大圓面的電場強(qiáng)度通量相等。通過面的電場強(qiáng)度通量:
故通過半球面的電場強(qiáng)度通量亦為。
6-18
在量子模型中,中性氫原子具有如下的電荷分布:一個(gè)大小為的電荷被密度為的負(fù)電荷所包圍,是“玻爾半徑”,,是為了使電荷總量等于所需要的常量。試問在半徑為的球內(nèi)凈電荷是多少?距核遠(yuǎn)處的電場強(qiáng)度多大?
解:由,可得
由
原式成為
所以
要求半徑為的球內(nèi)的靜電荷。應(yīng)先求半徑的球內(nèi)的負(fù)電荷
球內(nèi)凈電荷為
由高斯定律
6-19
在半徑分別為,的兩個(gè)同心球面上,分別均勻帶電為和,求空間的場強(qiáng)分布,并作出關(guān)系曲線。
解:電荷在球面上對(duì)稱分布,兩球面電荷產(chǎn)生的電場也是球?qū)ΨQ分布,場強(qiáng)方向沿徑向向外。
(1)以球心為圓心,為半徑()作一同心球面,由高斯定理,球面包圍電荷量為零,即
因而
(2)以為圓心,半徑為()作一同心球面,由高斯定理
題6-19圖
(3)以為圓心,半徑為()作一同心的球面,由高斯定理
所以
曲線如圖6-19所示。
6-20
設(shè)均勻帶電球殼內(nèi)、外半徑分別為和,帶電量為。分別利用高斯定理與用均勻帶電球面的電場疊加求場強(qiáng)分布,并畫出圖。
解:由于電荷分布具有球?qū)ΨQ性,空間電場分布也具有球?qū)ΨQ性。
(1)在的區(qū)域,電量為零。
由高斯定理,因而各點(diǎn)場強(qiáng)為零。
(2)在區(qū)域,以為半徑作同心球面。
由高斯定理
由
因此
(3)在區(qū)域,以為半徑作同心球面,
由高斯定理
曲線如圖6-20所示。
題6-20圖
6-21
無限長共軸圓柱面,半徑分別為和(),均勻帶電,單位長度上的電量分別為和。求距軸為處的場強(qiáng)(1);(2);(3)。
解:(1)在半徑為的圓柱面內(nèi)作半徑為,高為的同軸圓柱面,作為高斯面。通過此高斯面的通量
各點(diǎn)垂直于軸線,上下底面電通量為零
因而
(
(2)在半徑為、的兩圓柱面間作半徑為,高為的同軸圓柱面作為高斯面,由高斯定理
可見
(3)同理在的區(qū)域
6-22
一半徑為的無限長帶電圓柱,
其體電荷密度為(),為常數(shù)。
求場強(qiáng)分布。
解:(1)在圓柱體內(nèi)處(),取一
點(diǎn),過以底面半徑為,高為作閉合同
軸圓柱面。圓柱面包圍的電荷量
題6-22圖
通過圓柱側(cè)面的電通量為,通過兩底面的電通量為零,由高斯定理
可得
的方向沿矢徑的方向
(2)在圓柱體外處()取一點(diǎn),過點(diǎn)以底面半徑為,高為作閉合同軸圓柱面。圓柱面包圍電荷量
由高斯定理
得
的方向沿矢徑的方向
6-23
如圖所示,一電量為的電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)。設(shè)電場強(qiáng)度為。
(1)試計(jì)算經(jīng)下述路徑時(shí),電場力做的功
(2)點(diǎn)相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)的電勢(shì)差。
解:(1)電荷在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí),電場力做功
(a)路徑為
(b)路徑為
題6-23圖
(c)路徑為
(2)點(diǎn)相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)的電勢(shì),即它們之間的電勢(shì)差,等于單位正電荷從點(diǎn)移到時(shí),電場力所做的功。
6-24
如圖所示,半徑為的均勻帶電球面,帶電量為,沿半徑方向有一均
勻帶電細(xì)線,線電荷密度為,長度為,細(xì)線近端離球心的距離為。設(shè)球和細(xì)線上的電荷分布固定。求細(xì)線在電場中的電勢(shì)能。
題6-24圖
解:以帶電球面圓心為原點(diǎn),通過帶電直線作坐標(biāo)如圖。帶電球面在軸線處場強(qiáng)為
方向沿軸正方向
該點(diǎn)的電勢(shì)為
在帶電細(xì)線上處取線元,帶電量為,線元的電勢(shì)能為
細(xì)線在電場中的電勢(shì)能
6-25
如圖所示,試計(jì)算線性電四極子
在很遠(yuǎn)處()的電勢(shì)。
解:在距電四極子很遠(yuǎn)處取一點(diǎn),
距為,夾角為,由點(diǎn)電荷電場的
電勢(shì)
題6-25圖
由于
故
故
題6-25圖
6-26
如圖所示,點(diǎn)電荷,與它在同一直線上的三點(diǎn)分別距
為,若選為電勢(shì)零點(diǎn),求兩點(diǎn)的電勢(shì)。
題6-26圖
解:以點(diǎn)電荷為原點(diǎn),沿的連線建坐標(biāo),在坐標(biāo)軸上,各點(diǎn)場強(qiáng)方向都沿軸正方向。
題6-26圖
對(duì)于、兩點(diǎn),電勢(shì)差
由,
故
對(duì)于、兩點(diǎn),電勢(shì)差為:
由,
故
6-27
真空中一均勻帶電細(xì)圓環(huán),線電荷密度為,求其圓心處電勢(shì)。
解:在細(xì)圓環(huán)上取長為的線元,帶電量為
在圓心處產(chǎn)生的電勢(shì)
整個(gè)帶電圓環(huán)在圓心的電勢(shì)
題6-27圖
6-28
半徑為的球形水滴具有電勢(shì)。求:(1)水滴上所帶的電荷量。(2)如果兩個(gè)相同的上述水滴結(jié)合成一個(gè)較大的水滴,其電勢(shì)值為多少(假定結(jié)合時(shí)電荷沒有漏失)?
解:(1)設(shè)水滴所帶電荷均勻分布在水滴表面。水滴內(nèi)任一點(diǎn)場強(qiáng)為零,電勢(shì)與水滴表面電勢(shì)相等。對(duì)于水滴外任一點(diǎn),電場強(qiáng)度
水滴的電勢(shì)
題6-28圖
故
(2)兩水滴合成一較大水滴,電量,半徑,水滴外任一點(diǎn)()的電場強(qiáng)度
大水滴的電勢(shì)
6-29
兩個(gè)同心的均勻帶電球面,半徑分別為,,已知內(nèi)球面的電勢(shì)為,外球面的電勢(shì)。(1)求內(nèi)、外球面上所帶電量;(2)在兩個(gè)球面之間何處的電勢(shì)為零?
解:(1)設(shè)內(nèi)球面帶電量為,外球面帶電量為,由電勢(shì)疊加原理
①
②
由①-②
得:
將的數(shù)值代入①式可得:
(2)在兩球面之間,電勢(shì)表達(dá)式為
令,
得
6-30
如圖所示,已知長為,均勻帶電,電量為的細(xì)棒,求軸上一點(diǎn)的電勢(shì)及場強(qiáng)的軸分量(要求用來求場強(qiáng))。
解:在細(xì)棒某點(diǎn)取線元,帶電量
線元在點(diǎn)的電勢(shì)
細(xì)棒在點(diǎn)的電勢(shì)
題6-30圖
由電場強(qiáng)度與電勢(shì)梯度的關(guān)系
軸上任一點(diǎn)()的電勢(shì)為
故
在點(diǎn),
6-31
兩無限長帶異號(hào)電荷的同軸圓柱面,單位長度上的電量為,內(nèi)半徑為,外半徑為,一電子在兩圓柱面間沿半徑為的圓周路徑勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。問此電子的動(dòng)能為多少?
解:設(shè)圓柱面單位長度的電量為,兩同軸圓柱間的場強(qiáng)
電子作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由電場力提供
題6-31圖
所以電子的動(dòng)能
6-32
一電偶極子放在均勻電場中,其電偶極矩與場強(qiáng)成角,場強(qiáng)的大小為,作用在電偶極子上的力偶矩為,試計(jì)算其電偶極矩和電勢(shì)能。
解:電矩與電場夾角為電偶極子受力偶矩
的方向由負(fù)電荷指向正電荷,與成角。
設(shè)電偶極子所在點(diǎn)的電勢(shì)為。在兩點(diǎn)的電勢(shì)能,,電偶極子的電勢(shì)能
題6-32圖
6-33
一帶電粒子經(jīng)過加速電壓加速后其速度增大,已知電子的質(zhì)量為,電荷量絕對(duì)值為。
(1)假設(shè)電子質(zhì)量與速度無關(guān),把靜止電子加速到光速需要多高的電壓?
(2)若考慮電子質(zhì)量隨速度而變化,那么靜止電子經(jīng)過上述電壓加速后,其速度是多少?它是光速的百分之幾?
解:(1)依題意,設(shè)電子質(zhì)量與速度無關(guān)
(2)若考慮電子質(zhì)量隨速度而變化,電子運(yùn)動(dòng)質(zhì)量
關(guān)鍵詞:信息技術(shù);物理課程;課程整合
中圖分類號(hào):G434,G420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-8454(2014)15-0023-04
一、引言
隨著信息化在教育領(lǐng)域的逐步深入,信息技術(shù)與物理課程整合越來越受到教育工作者的關(guān)注和重視。信息技術(shù)在與課程整合時(shí)所表現(xiàn)出的集成性、交互性、開放性、情景性和智能性等特點(diǎn)給物理課程和教學(xué)帶來了深遠(yuǎn)的影響和巨大的變化。[1]其主要表現(xiàn)在利用信息技術(shù)的多種媒體集成實(shí)現(xiàn)有聲、可視、形象生動(dòng)的表達(dá)效果;利用信息技術(shù)的交互性來調(diào)整教學(xué)節(jié)奏和進(jìn)程;利用網(wǎng)絡(luò)資源豐富教學(xué),增強(qiáng)物理教學(xué)過程的開放性;利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境,將微觀過程進(jìn)行宏觀放大、把宏觀場景進(jìn)行微觀縮小、將瞬態(tài)過程轉(zhuǎn)為定格分析;利用信息技術(shù)對(duì)物理教學(xué)過程中的教育信息進(jìn)行最優(yōu)化處理等。[2]其充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì),為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具。[3]
信息技術(shù)改變了物理課程,物理課程在與信息技術(shù)的整合中展現(xiàn)出全新的面貌,表現(xiàn)出更強(qiáng)的活力,呈現(xiàn)出更好的教學(xué)效果。但是,綜觀信息技術(shù)與物理課程整合,也普遍存在著一些問題,如整合點(diǎn)不當(dāng)、整合度不高、整合方式單一。這些問題導(dǎo)致物理課程的設(shè)計(jì)與開發(fā),物理教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施不僅未能呈現(xiàn)與信息技術(shù)整合的優(yōu)勢(shì),反而表現(xiàn)出不當(dāng)?shù)囊幻妗榱苏嬲l(fā)揮信息技術(shù)對(duì)物理教育的促進(jìn)作用,使二者相輔相成,相得益彰,必須在整合時(shí)采取相應(yīng)的策略,以解決信息技術(shù)與物理課程整合的問題,實(shí)現(xiàn)二者的深度融合。
二、信息技術(shù)與物理課程整合存在的主要問題
信息技術(shù)與物理課程整合存在的問題歸納起來,主要有以下三點(diǎn):
1.信息技術(shù)與物理課程整合點(diǎn)選取不當(dāng)
信息技術(shù)與物理課程整合通常會(huì)有一個(gè)或者多個(gè)整合點(diǎn)。整合點(diǎn)的正確選取是決定整合是否恰當(dāng)、有效的先決條件。物理教學(xué)中過多依賴多媒體,生搬硬套使用多媒體從而導(dǎo)致多媒體與傳統(tǒng)媒體的融合不當(dāng)都是整合點(diǎn)選取不當(dāng)所致。[4]
信息技術(shù)與物理課程整合點(diǎn)選取不當(dāng)比較突出的一個(gè)表現(xiàn)是以課件代替教師實(shí)驗(yàn)。物理課程須體現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科特點(diǎn),課件不能代替實(shí)驗(yàn),這是信息技術(shù)與物理課程整合的一個(gè)重要指導(dǎo)思想,力圖把所有的實(shí)驗(yàn)都納入到虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中是錯(cuò)誤的。例如在“自由落體運(yùn)動(dòng)”內(nèi)容的教學(xué)中,有些物理教師會(huì)選擇利用“毛錢管”實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫來代替演示實(shí)驗(yàn),通過動(dòng)畫向?qū)W生分別展示當(dāng)毛錢管中充滿空氣、抽出一部分空氣、抽出所有空氣三種情況下,毛錢管內(nèi)的羽毛和石子下落快慢的差距較大、減小、完全無差距三種情況,從而得出物體下落的快慢和物體的質(zhì)量無關(guān),而取決于空氣阻力,在空氣阻力可以忽略的情況下,重物和輕物下落得一樣快的結(jié)論。物理教師選取這個(gè)整合點(diǎn)的原因在于:課堂實(shí)驗(yàn)演示的時(shí)候“毛錢管”中的羽毛和石子下落得比較快,F(xiàn)las演示的時(shí)候羽毛和石子下落得較慢,可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)中將瞬態(tài)過程變?yōu)槎ǜ穹治觯黾訉?shí)驗(yàn)的可觀測(cè)性,突破的教學(xué)難點(diǎn)。但是“眼見為實(shí),耳聽為虛”,模擬實(shí)驗(yàn)可以用于真實(shí)實(shí)驗(yàn)的輔助分析,但是無法取代真實(shí)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在教師以Flas代替“毛錢管”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示后,往往并不相信動(dòng)畫中呈現(xiàn)的理想現(xiàn)象,沒有起到信息技術(shù)與物理課程整合的作用。再如以微小形變的實(shí)驗(yàn)課件代替課堂實(shí)驗(yàn),再怎么努力也是枉然,學(xué)生不相信對(duì)玻璃瓶施壓后會(huì)產(chǎn)生形變,不如讓學(xué)生看到真實(shí)的現(xiàn)象。 “動(dòng)畫中做實(shí)驗(yàn)”雖然比“在黑板上做實(shí)驗(yàn)”略好,但是遠(yuǎn)不如實(shí)驗(yàn)的真實(shí)可信,起不到設(shè)疑、激趣、讓人信服的作用,也無法起到培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格仔細(xì)、實(shí)事求是、一絲不茍的科學(xué)態(tài)度和樂于動(dòng)手,講究科學(xué)方法等良好習(xí)慣。
除此以外,信息技術(shù)與物理課程整合點(diǎn)選取不當(dāng)還表現(xiàn)為濫定整合點(diǎn),過度使用信息技術(shù)。有些物理教師在整合信息技術(shù)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和教學(xué)時(shí),會(huì)過多考慮信息技術(shù)所表現(xiàn)出來形式的美觀性,而忽略物理課程和教學(xué)內(nèi)容的適切性,忘記了內(nèi)容決定形式,形式表現(xiàn)內(nèi)容,而本末倒置,給人牽強(qiáng)的感覺,起不到信息技術(shù)與課程整合的效果。
2.信息技術(shù)與物理課程整合度不高
不同的信息技術(shù)與物理課程整合具有程度上的差異,整合度的正確把握是決定整合是否有效、高效的關(guān)鍵條件。物理教學(xué)課件以PPT課堂教學(xué)課件為主就是信息技術(shù)與物理課程整合度不高的典型體現(xiàn)。
物理教學(xué)PPT課件往往集成文字、圖片、音頻、視頻、動(dòng)畫等多種媒體,它激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,豐富教學(xué)資源,拓展學(xué)習(xí)空間,可以很好地輔助物理教學(xué),深受物理教師和學(xué)習(xí)者的喜愛。在各種多媒體制作大賽,CAI課件設(shè)計(jì)大賽中,收集到的作品中多數(shù)通常是PPT課件。PPT課件雖然使用廣泛,深受好評(píng),但是PPT課件不是信息技術(shù)與物理課程整合的全部體現(xiàn),其體現(xiàn)的整合程度也有很大的拓展空間。PPT課件存在整合范圍較窄,整合針對(duì)對(duì)象不全,整合傳播方向單一等問題。
(1)PPT課件顯示的信息技術(shù)與物理課程整合的范圍主要為課堂,及課后的學(xué)生回顧和鞏固,課前的整合缺乏,課中的整合不夠,課后的整合不足。通常PPT課件是課堂上輔助教師教學(xué)的利器,教師在進(jìn)行傳統(tǒng)講解和板書的同時(shí),播放PPT課件,呈現(xiàn)文字、圖片、音頻、視頻、動(dòng)畫等內(nèi)容,和傳統(tǒng)媒體有效補(bǔ)充,相得益彰,提升課堂效率、效益和效果。這種用途的PPT課件往往不包括完整的內(nèi)容結(jié)構(gòu),通常根據(jù)教學(xué)的需要而選取某些片段進(jìn)行整合。也有一小部分教師會(huì)將PPT課件用于課后學(xué)生的自主學(xué)習(xí)或鞏固復(fù)習(xí),這種類型的PPT課件通常內(nèi)容結(jié)構(gòu)完整、描述細(xì)致。但是一般而言,PPT課件中缺乏課前的整合內(nèi)容,如讓學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)、預(yù)習(xí)的整合內(nèi)容往往極少在PPT課件中呈現(xiàn)。即使是課堂教學(xué)中,單純的PPT課件的整合度仍舊有拓展空間,學(xué)習(xí)者還需要幾何畫板、虛擬物理實(shí)驗(yàn)室、游戲、物理學(xué)科工具等多種課件形式來補(bǔ)充和完善。課后的整合也有較大的發(fā)展空間,如除了回顧和鞏固PPT課件以外,還可以進(jìn)行課外研討、課外制作、課外創(chuàng)新等。
以華中師范大學(xué)國家數(shù)字化學(xué)習(xí)工程技術(shù)研究中心開發(fā)的物理學(xué)科工具為例,該工具的優(yōu)點(diǎn)之一是通過修改物理元件的屬性,從而演示對(duì)應(yīng)的物理現(xiàn)象。如通過調(diào)整彈簧的倔強(qiáng)系數(shù),從而展示在同樣的受力情況下彈簧不同的伸長量,有利于輔助胡克定律的教學(xué);修改凸透鏡的焦距,顯示不同的凸透鏡成像的光路、共同點(diǎn)和不同點(diǎn),突出凸透鏡成像內(nèi)容的教學(xué)重點(diǎn),突破難點(diǎn)。物理學(xué)科工具和PPT有效結(jié)合,將提升信息技術(shù)與物理課程的整合度,起到更好的教學(xué)效果。
(2)將信息技術(shù)與物理課程整合的形式從偏重整合教師的“教”轉(zhuǎn)變?yōu)檎蠈W(xué)生的“學(xué)”。我們除了開發(fā)以教為主的課件以外,還應(yīng)該多進(jìn)行以學(xué)為主課件的設(shè)計(jì)與開發(fā),除了讓信息技術(shù)作為教師演示工具以外,還應(yīng)更多讓信息技術(shù)作為師生交流工具、個(gè)別輔導(dǎo)工具,進(jìn)而讓信息技術(shù)作為學(xué)生資源環(huán)境、信息加工工具、協(xié)作工具和研發(fā)工具,全方位為學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù),實(shí)現(xiàn)更高層次的信息技術(shù)與課程整合。
(3)將信息技術(shù)與物理課程整合的學(xué)習(xí)方式從講授式單向傳播轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴健f(xié)作式多向傳播,加強(qiáng)信息技術(shù)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、體驗(yàn)學(xué)習(xí)的整合度。
總之,信息技術(shù)整合到物理課程實(shí)施的課前、課中和課外三個(gè)階段,整合到包括教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”的所有教學(xué)過程,整合到除了講授式教學(xué)以外的多種學(xué)習(xí)方式中,能提高信息技術(shù)與物理課程的整合度,有助于技術(shù)與設(shè)計(jì)合二為一,形成一個(gè)有機(jī)整體。
3.表現(xiàn)與效果優(yōu)化,設(shè)計(jì)多元化信息技術(shù)與物理課程整合方式
利用多種技術(shù)表現(xiàn)手段,如游戲、電子投票表決系統(tǒng)、電子雙板系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理軟件、傳感器、密集型真實(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)等,采取多元化整合方式,實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與物理課程效果的最優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)更好的教學(xué)效果。
(1)游戲:合理借鑒數(shù)字化游戲的趣味參與性、形象交互性、科學(xué)有效性、及時(shí)反饋性等特征,為傳統(tǒng)物理教學(xué)提供動(dòng)力。例如通過國外設(shè)計(jì)的“不可思議的機(jī)器”游戲?qū)W習(xí)單擺的周期、自由落體運(yùn)動(dòng)、能量守恒等知識(shí),通過“三維彈球”游戲?qū)W習(xí)彈性碰撞、能量守恒燈知識(shí),通過“電力維修工”游戲?qū)W習(xí)電路的知識(shí),通過“奇妙的反射鏡”游戲?qū)W習(xí)光的反射知識(shí)。[9]
(2)電子投票表決系統(tǒng):借鑒電子投票表決系統(tǒng),利用接收器和學(xué)生手持的發(fā)射器,通過PPT、Word等軟件平臺(tái),實(shí)時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果,并通過分析和處理,進(jìn)行交互式物理教學(xué)。還可以利用電子投票表決系統(tǒng)進(jìn)行同伴教學(xué)法等多種教學(xué)方法。
(3)電子雙板系統(tǒng):利用電子雙板平臺(tái),進(jìn)行物理教學(xué)設(shè)計(jì)。例如幾乎每年的高考題中都有關(guān)于電路連線的題,利用電子雙板,左板呈現(xiàn)電路圖,右板呈現(xiàn)電路實(shí)物元件,讓學(xué)生根據(jù)利用雙板的手寫功能進(jìn)行電路圖進(jìn)行連線訓(xùn)練,教師根據(jù)學(xué)生的情況利用雙板的擦除功能進(jìn)行修正、評(píng)價(jià)反饋,突破教學(xué)難點(diǎn)。還可以左板呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的點(diǎn)電荷的電場線實(shí)驗(yàn)圖,右板呈現(xiàn)抽象出來的點(diǎn)電荷的電場線繪制圖,通過比較明確顯示在物理教學(xué)中,抽象出模型的方法及其重要性等。
(4)數(shù)據(jù)處理軟件:將利用Excel軟件處理出學(xué)習(xí)“閉合電路歐姆定律”內(nèi)容時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并作出圖像,讓學(xué)生看到物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法,深入理解閉合電路歐姆定律。[10]通過黑體輻射的數(shù)據(jù),利用Matlab等軟件進(jìn)行曲線的擬合,和普朗克一起感受量子世界的微妙與精彩等。
(5)傳感器:利用傳感器進(jìn)行“牛頓第三定律”的學(xué)習(xí),展示作用力與反作用總是大小相等,方向相反;利用傳感器輔助“超重與失重”內(nèi)容的學(xué)習(xí),測(cè)定模擬電梯在上升和下降過程中超重和失重現(xiàn)象等。
(6)密集型真實(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái):利用全世界的數(shù)據(jù)“云”,借助于互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行基于真實(shí)數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)。例如利用美國費(fèi)米國家實(shí)驗(yàn)室高能數(shù)據(jù),讓高中生和大學(xué)生計(jì)算頂夸克的質(zhì)量,讓他們和科學(xué)家一起面對(duì)真實(shí)的數(shù)據(jù)世界,在其中學(xué)習(xí)、研究、創(chuàng)作。
(7)網(wǎng)絡(luò):利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的查找,學(xué)習(xí)小組的建構(gòu),交流協(xié)作的展開平臺(tái),還可以作為同伴教學(xué)法、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的課前或者課后環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)輔助,以及通過網(wǎng)絡(luò)上的專題網(wǎng)站進(jìn)行學(xué)習(xí),進(jìn)行Webquest,Jitt等物理教學(xué),培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的信息素養(yǎng)。
總之,選擇合適的信息技術(shù)與物理課程整合點(diǎn),把握良好的整合度,選擇多元化的整合方式,利用信息技術(shù)構(gòu)建真實(shí)性、合作性物理環(huán)境,才能讓信息技術(shù)與物理課程整合從以知識(shí)為中心的課程整合階段,逐步過渡到以資源為中心的課程整合階段,最終走向全方位的課程整合階段。[11][12]真正實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與物理課程的深度融合,充分提高學(xué)生的批判性思維能力、問題解決能力、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
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關(guān)鍵詞:物理課程 信息技術(shù) 整合
數(shù)字化、信息化己成為時(shí)代的潮流,人們的日常生活、學(xué)習(xí)、工作己越來越離不開信息技術(shù)。信息化環(huán)境是學(xué)生生活和學(xué)習(xí)的環(huán)境,也是學(xué)生未來踏上社會(huì)工作的環(huán)境,讓信息技術(shù)進(jìn)入中學(xué)物理課程,成為物理課程的組成部分,可以幫助學(xué)生熟悉信息化環(huán)境,加強(qiáng)物理課程內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變,促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。
一、物理課程與信息技術(shù)整合的途徑與方法
(一)利用網(wǎng)絡(luò)資源整合物理課程。
國際互聯(lián)網(wǎng)凝聚了全世界人類的智慧和奉獻(xiàn),其內(nèi)容豐富程度和搜索的便捷程度是以前的人們難以想象的。網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)于中學(xué)物理教育來說,其價(jià)值不僅僅是指存在于各服務(wù)器內(nèi)部的及其豐富的內(nèi)容,還在于網(wǎng)絡(luò)是一種交流與溝通的平臺(tái),平等、靈活、開放的特點(diǎn),這對(duì)于教師和學(xué)習(xí)者來說顯得尤為重要。有的教師和學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上建立了自己的網(wǎng)站,專門收集和物理教學(xué)資源,這個(gè)過程不僅促進(jìn)了自己對(duì)物理教學(xué)和學(xué)習(xí)的自覺性與質(zhì)量,更重要的是他們已經(jīng)在教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中創(chuàng)造了――為互聯(lián)網(wǎng)增添了新資源,也就是為其他人的教學(xué)和學(xué)習(xí)提供了便利與知識(shí)。
(二)利用多媒體教學(xué)手段整合物理課程。
由于計(jì)算機(jī)與多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展,越來越多的教師開始在課堂教學(xué)中應(yīng)用最新的電腦科技及多媒體技術(shù),很多地方和學(xué)校加強(qiáng)了對(duì)教師的應(yīng)用技能培訓(xùn)及多媒體教學(xué)資源庫的建設(shè),并創(chuàng)造了大量動(dòng)態(tài)、直觀的優(yōu)秀課件,這大大提高了課堂教學(xué)的效率,甚至在某種程度上已經(jīng)開始改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式。多媒體是一種特殊的教學(xué)載體和工具,提供了學(xué)生更多主動(dòng)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。另外,由于多媒體教學(xué)的高效性,在課堂上學(xué)生將擁有更多的討論、提問的時(shí)間等等。多媒體教學(xué)的出現(xiàn)在客觀上能夠使教師養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣,促成教師、學(xué)生、教材、課件和媒體間的良好互動(dòng),更快實(shí)現(xiàn)教育向現(xiàn)代化邁進(jìn)的步伐。
(三)利用仿真實(shí)驗(yàn)整合物理課程。
仿真實(shí)驗(yàn)是用計(jì)算機(jī)軟件模擬物理過程,不同于一般的教學(xué)課件。之所以稱其為實(shí)驗(yàn),是因?yàn)樗艘话銓?shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和主要過程,仿真實(shí)驗(yàn)甚至可以做真實(shí)實(shí)驗(yàn)無法做到的實(shí)驗(yàn)。由于可以調(diào)節(jié)觀察的時(shí)間和空間,仿真實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生看清楚快速運(yùn)動(dòng)情況下物體的運(yùn)動(dòng)情況;也可以讓學(xué)生看到很長時(shí)間的變化,或者看到很大范圍或很微小的運(yùn)動(dòng)情況。雖然仿真實(shí)驗(yàn)不能替代真實(shí)的實(shí)驗(yàn),但仿真實(shí)驗(yàn)是整個(gè)現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)的一個(gè)組成部分,研究它對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用是很有價(jià)值的。
二、物理課程與信息技術(shù)整合的問題與反思
(一)要充分認(rèn)識(shí)信息技術(shù)的重要性。
物理課程與信息技術(shù)整合是中學(xué)物理教育改革的必然趨勢(shì),隨著網(wǎng)絡(luò)資源、多媒體教學(xué)手段、仿真實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的日臻成熟,當(dāng)今的教育正發(fā)生前所未有的革命性的變化。但物理課程與信息技術(shù)的整合還沒有得到充分的重視,信息技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)物理教育尚未真正普及與推廣。由于受條件限制,農(nóng)村學(xué)校不能廣泛應(yīng)用信息技術(shù);部分學(xué)校對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用,也僅限于某些研究課、觀摩課或展示課,在日常教學(xué)課或習(xí)題課、復(fù)習(xí)課上使用得少之又少。排除資金、硬件等客觀條件的因素影響,也有教師自身的主觀原因。對(duì)此,必須引起教育主管部門和學(xué)校的重視,切實(shí)做好物理課程與信息技術(shù)的整合,使教師能夠有效地選擇資源、方便地使用資源、高效地開發(fā)資源,增強(qiáng)課堂教學(xué)的有效性。
(二)要合理把握信息技術(shù)的使用度。
在平時(shí)的物理課堂教學(xué)中,有的教師不分課型、內(nèi)容,不顧實(shí)際教學(xué)需要,熱衷于在計(jì)算機(jī)上模擬操作而忽視學(xué)生的實(shí)際操作,課堂上信息過大、過濫,分散了學(xué)生的注意力,影響了教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)。全部教學(xué)環(huán)節(jié)由技術(shù)手段再現(xiàn),忽視了師生間的情感交流,很大程度上抑制了學(xué)生質(zhì)疑、創(chuàng)新的欲望和能力。
對(duì)此,在物理課程與信息技術(shù)整合的過程中,必須貫徹適時(shí)、適量地使用信息技術(shù)的原則,正確處理現(xiàn)代教育技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)媒體的關(guān)系。如:傳統(tǒng)板書能留給學(xué)生的一定的思考的時(shí)間和空間,在現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)己成為常用教學(xué)手段的今天,傳統(tǒng)板書的使用仍需保證。
(三)要全面提升信息技術(shù)的有效性。
關(guān)鍵詞 多媒體技術(shù);高中物理;實(shí)驗(yàn)
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2015)23-0154-02
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及全國新課改的不斷推行,多媒體技術(shù)和高中物理課堂的結(jié)合水到渠成。在全國眾多高中物理課堂上,多媒體技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)屢見不鮮。所謂的使用多媒體開展高中物理教學(xué)就是指教師在教學(xué)過程中,知識(shí)不僅僅是以教師的口頭傳授和板書書寫展現(xiàn),更多是借助于圖片、文字、聲音、動(dòng)畫視頻等多種形式。利用多媒體技術(shù)開展高中物理教學(xué),相較于以往的傳統(tǒng)教學(xué)模式有很多益處,但是在實(shí)際多媒體技術(shù)使用操作中仍舊存在不少問題。本文致力于對(duì)多媒體技術(shù)在高中物理教學(xué)中的使用進(jìn)行分析,希望對(duì)當(dāng)前有關(guān)這一課題的研究大有裨益。本文首先對(duì)當(dāng)前多媒體技術(shù)在高中物理教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析,之后簡單闡述多媒體技術(shù)應(yīng)用于高中物理課堂對(duì)師生和課堂教學(xué)造成何種影響,最后分析使用多媒體教學(xué)應(yīng)當(dāng)注意什么問題,如何正確實(shí)施。
1 多媒體技術(shù)在高中物理課堂使用中存在的問題
多媒體技術(shù)濫用造成教學(xué)方式的不切合實(shí)際 隨著新課改的推行,多媒體技術(shù)悄然成為各個(gè)學(xué)科課堂的寵兒,在課堂上發(fā)揮的作用甚至超越了教師。對(duì)于高中物理來說,該學(xué)科的特點(diǎn)是抽象性、復(fù)雜性。在初中階段學(xué)生所接觸的物理還是從直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手去探尋物理的概念和理論,到了高中階段,物理知識(shí)的電學(xué)、力學(xué)分析十分抽象,這就對(duì)高中物理教學(xué)方式有了更高的要求。正確合理的教學(xué)方式能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)高中物理知識(shí)的理解,反之則會(huì)使學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生困難。對(duì)于這門枯燥繁瑣卻又復(fù)雜抽象的學(xué)科,單純依靠高科技手段不能夠?qū)⑽锢碇R(shí)完整而詳細(xì)地傳授給學(xué)生,必需依靠教師的板書。
多媒體技術(shù)的廣泛運(yùn)用使得教師從網(wǎng)上下載物理課件的現(xiàn)象逐漸增加 多媒體技術(shù)和高中物理知識(shí)的主要鏈接就是多媒體課件,通過課件的展示,教師進(jìn)行物理教學(xué)。因此對(duì)于多媒體技術(shù)邁入高中物理課堂之后,教師的一個(gè)主要工作就是制作高中物理課件。制作課件應(yīng)當(dāng)是在教師仔細(xì)研讀課本和教參之后,但是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)上有很多相關(guān)課件,于是有一部分教師就從網(wǎng)上下載物理課件進(jìn)行修改,將其變成自己上課的工具。更有甚者,教師直接從網(wǎng)上下載使用,根本不對(duì)課本進(jìn)行仔細(xì)研讀,長期下去,教師的惰性會(huì)越來越嚴(yán)重,對(duì)教學(xué)業(yè)務(wù)會(huì)越來越應(yīng)付,最終不利于學(xué)生的高中物理知識(shí)學(xué)習(xí),同時(shí)也不利于教師的業(yè)務(wù)成長。
多媒體技術(shù)在高中物理教學(xué)中的使用使得學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力越來越差 高中物理不同于歷史、語文、英語、數(shù)學(xué)等學(xué)科,它對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力有很高的要求。由于物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中有一部分實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是轉(zhuǎn)瞬即逝,沒有延展性的,因此隨著多媒體技術(shù)的引入,很多教師就選擇用多媒體技術(shù)為學(xué)生展示物理實(shí)驗(yàn),對(duì)于需要重點(diǎn)講解的地方循環(huán)往復(fù)地回放、暫停等。這種教學(xué)方式有利于學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)果的充分認(rèn)識(shí),但是長期忽視學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的培養(yǎng),不利于學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展,會(huì)使得學(xué)生眼高手低,在物理實(shí)驗(yàn)方面的學(xué)習(xí)存在缺陷。
2 多媒體技術(shù)在高中物理教學(xué)中運(yùn)用的意義
多媒體技術(shù)和高中物理的結(jié)合可謂是水到渠成,是兩者相互吸引的結(jié)果。隨著多媒體技術(shù)在高中物理課堂的使用,高中物理課堂的枯燥復(fù)雜教學(xué)變得生動(dòng)有趣,吸引著學(xué)生的喜愛。下面就來談一談高中物理教學(xué)中使用多媒體技術(shù)有何意義。
多媒體技術(shù)在高中物理教學(xué)中的運(yùn)用可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣 在日常教學(xué)中,作為一名物理教師,筆者經(jīng)常聽到學(xué)生抱怨:物理知識(shí)怎么這么難?您上課講的我都懂,可是做題時(shí)感覺自己都不會(huì),如何才能學(xué)好物理呀?等等。這些問題的長期存在使得學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣逐漸降低,甚至還有學(xué)生說:一想到上物理課就頭疼。使用多媒體技術(shù)可以很好地改變這一情況,多媒體技術(shù)可以將抽象的物理知識(shí)以直觀的形式表現(xiàn)出來,加深學(xué)生的理解。
如教師在講解兩球碰撞先壓縮后恢復(fù)的過程時(shí),教師通過Flash技術(shù)編好動(dòng)畫課件:設(shè)置兩個(gè)小球,一個(gè)為A球,一個(gè)是B球,這兩個(gè)球分別放在畫面的兩端,之后兩球向一起滾動(dòng)。在這個(gè)展示過程中,教師配上適當(dāng)?shù)恼Z言講解,這樣就可以在視覺上呈現(xiàn)給學(xué)生一個(gè)直觀的畫面,在聽覺上給予學(xué)生另一個(gè)沖擊,兩種不同的畫面沖擊學(xué)生的視覺神經(jīng),調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生對(duì)這一知識(shí)的理解和記憶。
多媒體技術(shù)在高中物理教學(xué)中的運(yùn)用可以提高教師的講課效率,降低的工作量 在傳統(tǒng)的高中物理課堂上“五個(gè)一”模式是其教學(xué)的主要模式,即課本、教參、黑板、粉筆和教師的語言。教師通過對(duì)課本教參的研究之后,組織上課的語言和設(shè)計(jì)上課的板書。但是高中物理知識(shí)比較復(fù)雜難懂,學(xué)生除了掌握基本的原理、公式之外,還需要對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行實(shí)際的操作。在傳統(tǒng)課堂上,教師講解這些知識(shí)主要依靠自己的語言和在黑板上書寫板書,讓學(xué)生理解和接受知識(shí)。盡管每節(jié)課上教師都盡量將所講知識(shí)在黑板上書寫出來,但是所舉的例子、補(bǔ)充的知識(shí)并不能全部寫下來。鑒于語言的即時(shí)性,有些學(xué)生并不能抓住全部的知識(shí),這樣就造成學(xué)習(xí)效率低下,對(duì)課堂的知識(shí)吸收存在困難。
使用多媒體教學(xué),這些問題就可以得到有效徹底的解決。教師可以在備課時(shí)就將自己在課堂上所要講解的知識(shí)打到課件上,對(duì)于所要舉發(fā)例子、補(bǔ)充的知識(shí)、舊知識(shí)的鏈接等也可以打在課件上,在講解知識(shí)時(shí)只需要輕輕點(diǎn)擊鼠標(biāo),就可以將這些知識(shí)展現(xiàn)給學(xué)生,節(jié)省了板書書寫時(shí)間,提高了課堂教學(xué)效率。
3 注意把握好多媒體技術(shù)使用的度
鑒于多媒體技術(shù)對(duì)高中物理課堂教學(xué)的益處,要運(yùn)用辯證的眼光看待多媒體技術(shù)走入高中物理課堂這一事件。教師要把握多媒體技術(shù)在高中物理課堂使用的“度”,注意使用的適度。太過頻繁的使用會(huì)讓教師產(chǎn)生依賴心理,使用得較少則不利于高效物理課堂的打造。教師在使用多媒體技術(shù)時(shí)不能人云亦云,盲目隨大流使用多媒體課件,而應(yīng)當(dāng)結(jié)合本課實(shí)際,教師才是課堂的重要指導(dǎo)者,多媒體是輔助教師開展教學(xué)的工具。教師在使用多媒體技術(shù)時(shí)要重視自身教學(xué)業(yè)務(wù)能力的提高,不能單純依靠網(wǎng)絡(luò)資源,要以自身的知識(shí)學(xué)習(xí)為主。
參考文獻(xiàn)
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一、轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,提高教育教學(xué)水平
首先教師要端正教學(xué)思想,明確整合方向,對(duì)陳舊的教育模式和教學(xué)方法進(jìn)行積極反思,在新課程教學(xué)理念的指導(dǎo)下轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,積極學(xué)習(xí)信息技術(shù)的基本操作、互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、教學(xué)課件的制作等。只有我們真正認(rèn)識(shí)到多媒體技術(shù)與初中物理整合會(huì)帶來巨大實(shí)效,并能熟練掌握多媒體操作技能,才會(huì)想用和會(huì)用,讓多媒體技術(shù)給物理教學(xué)插上騰飛的翅膀。
二、揚(yáng)長避短、克服弊端是多媒體技術(shù)與初中物理課程整合的重要保證
利用多媒體技術(shù)輔助課堂教學(xué),其優(yōu)越性顯而易見,但我們?nèi)砸环譃槎乜创嗝襟w,它有利,同時(shí)有弊。我們要從實(shí)際出發(fā),科學(xué)看待多媒體,揚(yáng)長避短,注意整合過程中出現(xiàn)的問題和不足,努力提高自身的業(yè)務(wù)水平。1.教師要轉(zhuǎn)變課堂師生角色,積極發(fā)揮教師的引導(dǎo)和組織作用。學(xué)習(xí)是學(xué)生在一定情境下,借助我們和其他同學(xué)的幫助,利用一定的學(xué)習(xí)資源,積極獲取新知的過程,而不是消極接受的過程。所以,在多媒體技術(shù)與初中物理課堂教學(xué)整合的過程中,我們要轉(zhuǎn)變課堂師生角色,改變自己是課堂主體這一角色,把自己定位為課堂學(xué)習(xí)的組織者、指導(dǎo)者和參與者,并充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性,通過積極參與、主動(dòng)探究、合作創(chuàng)新,真正體現(xiàn)以學(xué)生為主體的新課程教學(xué)理念。2.教師要把現(xiàn)代多媒體技術(shù)有效運(yùn)用于課堂教學(xué)之中。多媒體教學(xué)平臺(tái)有著無可替代的重要性,但并不是使用得越多越好、越頻繁越好。實(shí)際上,任何教學(xué)媒介使用總要有個(gè)度,要做到恰到好處。在課堂教學(xué)中,要利用多媒體教學(xué)平臺(tái),以學(xué)生為主體,教師為指導(dǎo),面向所有學(xué)生,充分調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性。無論是教學(xué)導(dǎo)入時(shí)的動(dòng)畫展示,還是課中的圖像設(shè)置、知識(shí)拓展,都要立足學(xué)情而設(shè),充分且高效。課件盡量做得別太花哨,不能搞一刀切,大屏幕不能代替板書,在使用多媒體時(shí),美觀、規(guī)范的板書還是很有必要的。3.教育教學(xué)中,教師之間要緊密合作、資源共享,制作高效的教育教學(xué)課件。我們?cè)谏险n前要充分做好備課工作,將與課堂教學(xué)有關(guān)的資料整理好,最好做成教學(xué)課件。在制作課件之前,對(duì)課堂教學(xué)的特點(diǎn)和課件類型做到有的放矢,選擇合適的軟件,制作適合教學(xué)要求的課件,制作符合學(xué)生學(xué)習(xí)水平的課件。同時(shí)注重互聯(lián)網(wǎng)的使用,注重課件的科學(xué)性、準(zhǔn)確性、使用性和趣味性,注重網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航、知識(shí)拓展,讓學(xué)生積極參與到教學(xué)論壇建設(shè)中。4.備課時(shí),教師既要有效地利用互聯(lián)網(wǎng)資料,又要形成自己的教學(xué)特色。網(wǎng)絡(luò)給初中物理教育教學(xué)提供了便捷,文本、音像、視頻、課件、教學(xué)設(shè)計(jì)、導(dǎo)學(xué)案等資源豐富多彩,現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育也為初中物理教育教學(xué)提供了大量教學(xué)資源。初中物理教師要充分挖掘網(wǎng)絡(luò)資源,有效運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源,進(jìn)一步提高重組、修改課件的能力,用少量的時(shí)間對(duì)他人的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行二次備課,對(duì)他人的課件進(jìn)行二次重組,使之成為適合我們自己教學(xué)的教案和課件,進(jìn)而形成自己的教學(xué)特色。5.教師在運(yùn)用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)時(shí),千萬不要忘記物理的根本。加強(qiáng)對(duì)初中生物理運(yùn)用能力的培養(yǎng),培養(yǎng)他們具有終身學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)他們具有良好的物理素養(yǎng),培養(yǎng)他們掌握新時(shí)期的物理學(xué)習(xí)方式,是新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本要求。初中物理具有很強(qiáng)的工具性和使用性,在課堂教學(xué)過程中,我們不能忘記物理課的特性,要與傳統(tǒng)教學(xué)方法緊密結(jié)合,注意對(duì)雙基的理解與掌握,強(qiáng)化訓(xùn)練豐富的想象能力和創(chuàng)新能力。在強(qiáng)調(diào)學(xué)生知識(shí)體系建構(gòu)的同時(shí),不能忘記傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法和綜合訓(xùn)練。
總之,在大力推進(jìn)多媒體技術(shù)與初中物理課堂教學(xué)有機(jī)整合的今天,促進(jìn)多媒體技術(shù)與初中物理的整合,能夠?qū)崿F(xiàn)教師教學(xué)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)方式的積極轉(zhuǎn)變,能夠充分發(fā)揮多媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì),為初中生的學(xué)習(xí)和進(jìn)步提供輕松、快樂的學(xué)習(xí)環(huán)境和有力的輔助工具。因此,廣大初中物理教師要積極探究多媒體教育教學(xué)平臺(tái)下的教學(xué)模式和教學(xué)方式,進(jìn)而努力提高初中物理課堂教學(xué)效率。
作者:白婕單位:阜平縣城廂中學(xué)
[關(guān)鍵詞]數(shù)字化 課堂教學(xué)模式 數(shù)字化教學(xué)模式 教學(xué)效益
[中圖分類號(hào)]G434 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1006-5962(2012)03(a)-0146-02
近幾年來,筆者為了提高課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效益,對(duì)課堂教學(xué)方式進(jìn)行了嘗試性改進(jìn),在物理課堂教學(xué)中逐步提升數(shù)字化教學(xué)模式的使用頻率,加大對(duì)數(shù)字化教學(xué)的思考和研究。由于學(xué)科特點(diǎn),物理概念、物理過程的高度抽象性和物理實(shí)驗(yàn)原理與操作的復(fù)雜性需要在較短時(shí)間的課堂教學(xué)過程中展示給學(xué)生。引導(dǎo)學(xué)生的思維走向。而虛擬模擬技術(shù)可以演變抽象、復(fù)雜為直觀、形象,容易被學(xué)生接受。這對(duì)物理課堂教學(xué)來說是如虎添冀,可以排解學(xué)生學(xué)習(xí)的壓力。因此在教學(xué)實(shí)踐中,投入了很大的時(shí)間和精力制作了視頻虛擬課件,雖說辛苦,但為了學(xué)生能更好理解自然現(xiàn)象和掌握自然規(guī)律,自認(rèn)為也是值得!也對(duì)學(xué)生將來的學(xué)習(xí)效果寄予了很高的期望。
在課堂教學(xué)中采用數(shù)字化技術(shù),制作模擬展示物理過程的多媒體課件,實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的現(xiàn)代化、數(shù)字化,推行以數(shù)字化教學(xué)為主的教學(xué)模式,即數(shù)字化課堂教學(xué)模式,逐步提升教師和學(xué)生的學(xué)科理論和科學(xué)素養(yǎng),全面提升學(xué)生的人文科學(xué)素質(zhì)。
1 數(shù)字化教學(xué)模式現(xiàn)狀研究
應(yīng)用多媒體課件進(jìn)行課堂教學(xué)的數(shù)字化教學(xué)模式的教學(xué)效果到底如何呢?帶著這個(gè)疑問,課后對(duì)參與聽課的學(xué)生和教師進(jìn)行了跟蹤調(diào)查。研究結(jié)果表明,78.4%的教師認(rèn)為教學(xué)效果很好,有助于課堂中突破重點(diǎn)、難點(diǎn),用形象的表現(xiàn)形式傳達(dá)抽象的內(nèi)涵;13.5%的教師認(rèn)為課堂容量過大,師生互動(dòng)受到約束,學(xué)生沒有時(shí)間進(jìn)行知識(shí)的及時(shí)內(nèi)化;8.1%的教師認(rèn)為教學(xué)效果不是很明顯,課堂教學(xué)以課件為主要導(dǎo)引,無法體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,也不能體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用。72.7%學(xué)生認(rèn)為課堂學(xué)習(xí)效果好,課堂上理解復(fù)雜物理過程;17.7%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)效果一般,主要感受到課堂節(jié)奏過快,有點(diǎn)跟不上;9.6%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)效果不太好,主要是對(duì)課件內(nèi)容不理解。
2 探究數(shù)字化教學(xué)模式在課堂教學(xué)中作用
面對(duì)數(shù)字化教學(xué)現(xiàn)狀和面臨的尷尬局面,感觸之余,仔細(xì)思索,很是不解。那問題到底出在哪里?原因何在?
難道數(shù)字化教學(xué)不能很好地促進(jìn)物理教學(xué)?答案是否定的,大部分學(xué)生和教師坦言:數(shù)字化教學(xué)有力促進(jìn)物理教學(xué),尤其對(duì)抽象的物理概念的形象化描述,對(duì)復(fù)雜過程的動(dòng)態(tài)的分析等,效果是明顯的,有力開拓學(xué)生的視野,使學(xué)生加深了對(duì)物理概念、規(guī)律的理解,學(xué)習(xí)了對(duì)物理過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的方法,了解了分析技巧,明確了物理狀態(tài)分析的重要性。總體來說,多媒體課件在課堂教學(xué)中的效果是明顯。
但一節(jié)數(shù)字化教學(xué),就能改變學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力嗎?顯然不能。沒有持之以恒的教育熏陶與教學(xué)積累,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果是無法得以體現(xiàn)與鞏固。物理教學(xué)中偶爾采用多媒體課件進(jìn)行教學(xué),對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)來說,益處不大,有人評(píng)價(jià)這樣數(shù)字化課堂教學(xué):這是一種教育界的作秀!
要想達(dá)到提高教育教學(xué)效益。提高教學(xué)質(zhì)量,必須進(jìn)行持續(xù)的多媒體教學(xué),堅(jiān)持開拓學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的探究能力。但如何進(jìn)行持續(xù)的數(shù)字化多媒體教學(xué)?就目前的數(shù)字化教學(xué)課件制作來說,單憑教師個(gè)人的努力,是不現(xiàn)實(shí)的。
深夜靜思,細(xì)細(xì)琢磨,回憶教學(xué)往事,往事如梭,歷歷在目……教育的目的在于提高學(xué)生的素質(zhì),提高教育教學(xué)質(zhì)量。既然多媒體課件對(duì)學(xué)生有益,對(duì)教學(xué)效益提高有益,對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)有益,對(duì)開拓學(xué)生視野有益,那多媒體課件進(jìn)入課堂是大勢(shì)所趨,學(xué)生的需求,教育的需求,也是時(shí)代的需求!這是不容質(zhì)疑的。這也是每一個(gè)物理教師的職責(zé)所在,再辛苦。也是值得的!這里沒有討論的空間,也沒有探究的必要!
堅(jiān)持進(jìn)行數(shù)字化多媒體教學(xué)模式,對(duì)學(xué)生有益,對(duì)教育教學(xué)有益,作為教師年應(yīng)該長期奉行,不斷積累經(jīng)驗(yàn),全面提升數(shù)字化教學(xué)模式的教學(xué)效益和質(zhì)量!
3 數(shù)字化教學(xué)模式發(fā)展面臨的困難與機(jī)遇并存
但如此繁重的數(shù)字化課件制作的任務(wù),無論體力還是腦力,教師個(gè)人是無法承受的!這是數(shù)字化教學(xué)課件發(fā)展面臨的困難。
如何解決這種教學(xué)需求與教師的個(gè)人勞作之間的矛盾呢?
有人提出:依靠集體的力量,發(fā)揮集體的智慧,利用集體的力量,分工合作,制作系統(tǒng)化的物理多媒體課件,使得多媒體教學(xué)日常化、持續(xù)化,逐步實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)的數(shù)字化。
所謂的數(shù)字化教學(xué),就是以提高學(xué)生實(shí)際的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力、探究能力為目的,以計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)和通訊技術(shù)為手段,利用一切可以利用的教育資源,包括網(wǎng)絡(luò)資源,實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)過程中的數(shù)據(jù)測(cè)量、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的虛擬數(shù)字化展示。
這種集團(tuán)化制作課件可行嗎?
試想,一個(gè)人制作的多媒體課件,就是一個(gè)人教育教學(xué)思想的集中體現(xiàn),是一個(gè)人對(duì)整個(gè)課堂教學(xué)活動(dòng)的策劃、組織與控制,也是一個(gè)人對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解與發(fā)揮,體現(xiàn)了個(gè)人個(gè)性化教學(xué)風(fēng)格。這樣一種充滿個(gè)性化的教學(xué)課件,能適應(yīng)所有的教師嗎?能適應(yīng)所有的學(xué)生嗎?答案是否定的。
也許,有人說,我們制作的課件,是經(jīng)過集體研究的,是集體的智慧的結(jié)晶,體現(xiàn)集體的風(fēng)格。但教師的教學(xué)是個(gè)性化教學(xué),只有符合其個(gè)性化的課件才能發(fā)揮最大效益。集體創(chuàng)作的課件,能涵蓋所有教師的個(gè)性化風(fēng)格嗎?能在課堂發(fā)揮最大效益嗎?顯然不能。如果能的話,可以組建專業(yè)化的課件制作公司,實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作。但就目前存在的商業(yè)化課件在課堂中的表現(xiàn)來看,除了成本較高外,效果也不是很好,給人的感覺是制作者不懂教育,但查看制作名單時(shí)發(fā)現(xiàn),課件設(shè)計(jì)者竟然是知名的教育家,優(yōu)秀教學(xué)工作者。
顯然,成品的課件無法滿足不同風(fēng)格的教師的個(gè)性化需求,課件要想發(fā)揮最大教學(xué)效益,還要教師個(gè)人勞作。只有教師個(gè)人制作的課件,才是符合自己的教學(xué)風(fēng)格,才能有力配合教師突破教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn),有力提高教學(xué)效益。借用或照搬別人的課件,會(huì)發(fā)生教師不能主導(dǎo)課堂教學(xué),更不敢進(jìn)行課堂的即興發(fā)揮,無法根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)節(jié)奏和教學(xué)內(nèi)容,因材施教,因地制宜,顯然是無法發(fā)揮最大教學(xué)效益的,有時(shí)可能相反,會(huì)抑制教學(xué)效益的提高。
因此,解決教學(xué)需求和教師勞作之間的矛盾,不在于物理教學(xué)是否需要物理課件,也不在于教師是否具有團(tuán)隊(duì)精神和奉獻(xiàn)精神,而在于如何提高教師的個(gè)人制作水平,提高制作效率,能及時(shí)制作出個(gè)人需要的個(gè)性化的教學(xué)課件!
根據(jù)對(duì)教師制作課件過程的調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)了教師制作課件耗費(fèi)巨大精力的根源。
研究發(fā)現(xiàn),教師制作物理課件,主要是模仿物理現(xiàn)象和物理過程,體現(xiàn)物理運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物理現(xiàn)象要模仿的逼真,是一件很不容易
的事,也是很辛苦的事,不僅模仿的現(xiàn)象要很細(xì)膩,不能出現(xiàn)科學(xué)錯(cuò)誤,而且物理過程的模仿,更需要逐一模仿每一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),很是耗費(fèi)心思。然而這種模仿卻是粗淺的現(xiàn)象模仿,不是規(guī)律的模擬,不具備變通能力,往往同一規(guī)律支配的同類物理過程,需要重新進(jìn)行細(xì)致的模仿制作,重復(fù)勞動(dòng)和純制作勞動(dòng),制作效率顯然十分低下,無法滿足教學(xué)需要。
4 數(shù)字化教學(xué)模式發(fā)展趨勢(shì)
那我們能否變現(xiàn)象模仿為規(guī)律模擬呢?
高效的數(shù)字化教學(xué)課件制作,首推編程制作,利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,進(jìn)行物理現(xiàn)象、物理過程的模擬;而且通過對(duì)變量的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)不同過程的變通,使得課件具有通用性和靈活性。
規(guī)律模擬可以具有不同的表現(xiàn)形式,適應(yīng)不同的教學(xué)環(huán)境和不同的教學(xué)內(nèi)容,可以節(jié)約大量的制作勞動(dòng)。
通過編程,可以實(shí)現(xiàn)規(guī)律的模擬。同一類物理現(xiàn)象、物理過程,可以利用同一個(gè)編程來實(shí)現(xiàn)。通過初始變量的調(diào)整和改變,可以創(chuàng)設(shè)出適應(yīng)不同的物理情景的物理現(xiàn)象、物理過程,為實(shí)際物理教學(xué)創(chuàng)設(shè)完美的教學(xué)情景,調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性、探究積極性,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思索能力和探究能力。而且還可以改變物理課件的應(yīng)用方向,由展示物理現(xiàn)象、物理過程轉(zhuǎn)變?yōu)轵?yàn)證學(xué)生探究性猜想。實(shí)現(xiàn)單一課件的多角度應(yīng)用,最大發(fā)揮課件的教學(xué)價(jià)值。
這種規(guī)律性模擬的編程課件制作,需要較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)編程能力和學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)技巧,需要精心的課堂教學(xué)策劃,建立合適的數(shù)理模型。依據(jù)建立的數(shù)理模型,編寫腳本程序,設(shè)計(jì)與展示物理過程,表現(xiàn)客觀物理規(guī)律,支配物體運(yùn)動(dòng)形態(tài),真正模擬物體運(yùn)動(dòng)過程,體現(xiàn)不同運(yùn)動(dòng)形態(tài)。
規(guī)律性模擬的編程制作,是物理課件制作發(fā)展的必然,制作平臺(tái)也相應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镕lash或3D等動(dòng)畫制作軟件,最終過渡到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。
如果采用Flash進(jìn)行課件制作,符合現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教育潮流趨勢(shì),利于單個(gè)規(guī)律的編程制作的積累,容易形成教學(xué)資源庫,優(yōu)點(diǎn)比較明顯,主要體現(xiàn)在:
(1)Flash編程可以建立通用的物理元件、操作腳本,形成制作課件的通用元件庫和操作腳本程序庫,為高效制作物理課件奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
高中物理涉及的物理元件有限幾個(gè),主要是小球、滑塊、彈簧、輕繩、斜面、帶電小球、磁鐵、線圈、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器,電鍵、電源等,如分別制作出各個(gè)物理元件的數(shù)理模型以及以及常見的操作腳本程序,逐次積累和變換,可以形成一個(gè)龐大的物理課件資源庫,為建立物理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室做好前期的準(zhǔn)備工作,為物理課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供高度靈活的實(shí)驗(yàn)方案,為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)猜想、實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)行先期的仿真模擬,挖掘?qū)嶒?yàn)條件,節(jié)約探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)成本,培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和可行性方案的研究能力。
(2)Flash編程能夠模擬高中物理涉及的所有運(yùn)動(dòng)形態(tài),交互性強(qiáng)。
Flash編程不僅能夠模擬直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)等簡單的運(yùn)動(dòng)形態(tài),也可以模擬機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波及其疊加、電磁場、電磁波及其衍射等復(fù)雜的運(yùn)行形態(tài)和物質(zhì)形態(tài),利用編程腳本和Flash強(qiáng)大動(dòng)畫制作能力,仿真模擬物理場景,為學(xué)生學(xué)習(xí)物理現(xiàn)象和物理規(guī)律創(chuàng)造良好的物理情景,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、探究的積極性和求知欲,培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察物理現(xiàn)象和積極思索物理規(guī)律的能力以及利用物理規(guī)律推測(cè)和控制物理過程的創(chuàng)新能力。
當(dāng)然采用Flash進(jìn)行課件制作缺點(diǎn)也很明顯,主要體現(xiàn)在:
(1)編程的專業(yè)性較強(qiáng),一般教師進(jìn)行編程有一定的困難,需要培訓(xùn)學(xué)習(xí)。
編程的專業(yè)性主要體現(xiàn)在對(duì)Flash編程語言不太了解,無法利用其實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的物理場景,需要編程者不斷學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗(yàn),充分體現(xiàn)終身學(xué)習(xí)的重要性。高中學(xué)生接受的教育應(yīng)該是終生教育,我們應(yīng)該在高中階段培養(yǎng)其自學(xué)的意識(shí)和進(jìn)行終生學(xué)習(xí)所需的能力。
關(guān)鍵詞:初中物理教學(xué);多媒體技術(shù);實(shí)驗(yàn)
中圖分類號(hào):G431 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1992-7711(2012)11-095-1
一、引言
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)已經(jīng)進(jìn)入了我們社會(huì)的各行各業(yè),利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行各項(xiàng)工作極大地提高了我們的工作效率。傳統(tǒng)的教學(xué)媒體(黑板、教材)由于其承載信息的種類和能力都有限,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需求。在中學(xué)課堂教學(xué)中運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為廣大教育者的共識(shí),結(jié)合物理學(xué)科的自身實(shí)驗(yàn)性強(qiáng),抽象性強(qiáng),應(yīng)用性強(qiáng)的學(xué)科特點(diǎn)和初中階段學(xué)生的身心發(fā)展特征,在初中物理教學(xué)中運(yùn)用多媒體技術(shù)顯得尤為必要和迫切。筆者就多媒體技術(shù)在初中物理教學(xué)中的運(yùn)用結(jié)合自己的教學(xué)過程實(shí)踐談?wù)勔恍w會(huì)和看法。
二、認(rèn)識(shí)多媒體輔助教學(xué)技術(shù)
多媒體技術(shù)就是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)文本、圖形、圖象、視頻、動(dòng)畫和聲音等多媒體信息進(jìn)行綜合處理與控制,能實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互式操作的一種信息技術(shù)。利用計(jì)算機(jī)對(duì)文字、圖象、動(dòng)畫和聲音等信息的處理能力,形成聲、圖、文并茂的多媒體教學(xué)系統(tǒng),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式在直觀感、立體感和動(dòng)態(tài)感方面的不足,將其與將其與物理教學(xué)有機(jī)整合,為物理教學(xué)注入了生機(jī)和活力,將同學(xué)們帶入了一個(gè)廣闊而又精彩的物理世界,優(yōu)化了教學(xué)過程,提高了了課堂教學(xué)效益。
三、多媒體運(yùn)用于初中物理教學(xué)的常見方式
1.投影片的使用。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),學(xué)生對(duì)物理概念的認(rèn)識(shí)、理解和把握要依賴對(duì)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的感知。學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)、學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室條件都是有限的,也不可能讓學(xué)生做太多的現(xiàn)場參觀,大多數(shù)的物理現(xiàn)象都是由教師口頭描述以及學(xué)生的想象、推理建立起來的,雖然抽象邏輯思維成分已在一定程度上占相對(duì)優(yōu)勢(shì),但在很大程度上還屬于經(jīng)驗(yàn)型,他們的抽象思維需要具體的、直觀的感性經(jīng)驗(yàn)的幫助。因此,在初中物理課堂上適時(shí)地使用切合學(xué)習(xí)實(shí)際的圖片資料十分必要。
2.視頻動(dòng)畫在物理課堂中的使用。在初中物理教學(xué)中,有許多物理概念和定律不能通過觀察就能得出結(jié)論。利用各種軟件(FLASH、AUTHWARE、3DMAX等)制作成動(dòng)畫課件,并進(jìn)行可控的播放,具體的模擬物理現(xiàn)象,能夠使物理規(guī)律表現(xiàn)得更加形象、直觀,有助于學(xué)生理解原本枯澀的物理概念把握抽象的物理規(guī)律。如在研究“滑動(dòng)變阻器改變電流大小”這個(gè)問題時(shí)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)研究對(duì)滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)電流會(huì)變化有了感性認(rèn)識(shí)后,可通過動(dòng)畫將這個(gè)實(shí)驗(yàn)顯示出來,再配以電流流向的情景展現(xiàn)在大屏幕上,可使學(xué)生清晰地觀察到:只有電流流過的電阻線才發(fā)揮作用,在此基礎(chǔ)上配以滑片移動(dòng)時(shí),電流移動(dòng)方向及其大小的模擬動(dòng)畫,不但使學(xué)生很快突破了這個(gè)教學(xué)難點(diǎn),而且使學(xué)生對(duì)滑動(dòng)變阻器的工作原理有了一個(gè)明確的認(rèn)識(shí),初步理解了滑動(dòng)變阻器改變電流大小的方法。
3.利用計(jì)算機(jī)編程進(jìn)行物理仿真實(shí)驗(yàn)。在初三電學(xué)教學(xué)的初始階段,對(duì)電路的分析,電流表,電壓表的使用,電路的連接與設(shè)計(jì)是整個(gè)電學(xué)的基礎(chǔ),但由于實(shí)驗(yàn)室器材不可能人手一份和課堂時(shí)間的制約導(dǎo)致學(xué)生的動(dòng)手次數(shù)較少,對(duì)一些電路的連接存在著不少的問題。利用計(jì)算機(jī)編寫的程序(VB6.0 FALSH MX)模擬物理實(shí)驗(yàn)室,教師和學(xué)生可以直接利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)電路的連接,而且在連接過程中還有糾錯(cuò)功能。如從電源正極出來的導(dǎo)線就不能夠與電流表的負(fù)極相接。利用物理仿真實(shí)驗(yàn)可以大大提高了學(xué)生的參與程度,又省去了教師在黑板上畫實(shí)物圖的麻煩,節(jié)約了時(shí)間,提高了課堂效率。
四、多媒體運(yùn)用于物理教學(xué)中出現(xiàn)的問題
1.物理課堂教學(xué)不能單一依賴多媒體。多媒體進(jìn)入課堂提高了課堂的教學(xué)效率優(yōu)化了整個(gè)教學(xué)過程,但也有缺陷,例如投影片一閃而過,給學(xué)生留下的影響不是太深刻,況且一節(jié)課如果全部依賴多媒體進(jìn)行教學(xué),課堂容量極大,勢(shì)必會(huì)使本節(jié)課的重點(diǎn)得不到突出,影響課堂教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。運(yùn)用多媒體是為了輔助教學(xué),其出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)是為了提高教學(xué)效果,教學(xué)中不能為了多媒體而去使用多媒體,應(yīng)針對(duì)教學(xué)內(nèi)容采取與之相應(yīng)的教學(xué)方法、方式,合理地綜合和利用各種教學(xué)媒體,包括傳統(tǒng)媒體,取長補(bǔ)短。這樣才能發(fā)揮各種教學(xué)方法的綜合功能,取得最佳效果。
2.對(duì)網(wǎng)上的多媒體課件要進(jìn)行“二次復(fù)備”。現(xiàn)在網(wǎng)上上傳了不少“精品物理課件”,教師不能拿來就用,我們要用鑒別的眼光去挑,要根據(jù)我們自己教學(xué)風(fēng)格和所教學(xué)生的自身情況,來確定選擇的內(nèi)容。有些網(wǎng)上上傳的課件太過花哨,將學(xué)生的注意力引向了課件本身,而分散了學(xué)習(xí)的注意力,所以選擇課件切忌“信手拈來”、“全盤照抄”。
3.使用多媒體制作課件的水平有待提高。由于初中物理教師的專業(yè)限制,對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的缺乏,制作出來的課件大都較簡單,有的純粹是PPT文檔,失去了多媒體在課堂教學(xué)中的許多優(yōu)勢(shì)。教師需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)制作課件技術(shù)方面專業(yè)的培訓(xùn)。
4.不能利用多媒體動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)來代替實(shí)際物理實(shí)驗(yàn)。利用多媒體動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)雖然形象、生動(dòng),但畢竟不是真實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)。多媒體動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)往往將要表現(xiàn)的物理現(xiàn)象和規(guī)律加以了放大,將影響要表現(xiàn)的因素加以縮小而實(shí)際的物理實(shí)驗(yàn)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素很多,與多媒體動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)有較大的不同,要注重將多媒體動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)與物理演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)過程中結(jié)合,兩者相互補(bǔ)充。
綜上所述,我們要善于將多媒體輔助教學(xué)與傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)有機(jī)整合,不斷進(jìn)行探索,尋找優(yōu)化課堂教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量的最佳結(jié)合點(diǎn)。當(dāng)然,理論指導(dǎo)需要不斷實(shí)踐,隨著多媒體課件的不斷開發(fā)及廣泛應(yīng)用,多媒體輔助教學(xué)的效果會(huì)日趨熟。
[參考文獻(xiàn)]
關(guān)鍵詞:多媒體教學(xué);初中物理;應(yīng)用實(shí)踐
多媒體教學(xué)技術(shù)因其具有的多種教學(xué)優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中,并且在一定程度上取得了教師和學(xué)生的一致認(rèn)可,物理課程具有高度的概念性和復(fù)雜性,因此,在中學(xué)物理教學(xué)階段引入多媒體教學(xué)技術(shù)是十分必要的,以下筆者將結(jié)合物理教學(xué)在實(shí)踐中的現(xiàn)狀,淺談幾點(diǎn)提高物理教學(xué)質(zhì)量的有效策略,望對(duì)各位同仁有所幫助。
一、初中物理教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀
1.教師對(duì)于多媒體教學(xué)不夠重視
在實(shí)踐教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)部分教師在觀念中依然存在傳統(tǒng)
“板書+口述”的教學(xué)思想,認(rèn)為多媒體教學(xué)可有可無,其只是教學(xué)的附屬品,用與不用完全取決于教師,對(duì)于多媒體教學(xué)不夠重視。
2.運(yùn)用多媒體設(shè)備開展教學(xué)的技能不完善
教師的技能不足在實(shí)踐中也并不鮮見,常常會(huì)出現(xiàn)教師在教學(xué)中遇到一點(diǎn)小問題就“卡殼”的現(xiàn)象,在電腦軟件和硬件的應(yīng)用上不太熟練,如此何談高效教學(xué)。
3.課堂的互動(dòng)性不高
造成這一現(xiàn)象的原因有兩個(gè)方面:其一是教師,部分教師在觀念上依然保留著傳統(tǒng)“教師講,學(xué)生聽”的教學(xué)思想;其二是學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的積極性不高,長此以往是不利于學(xué)生發(fā)展的。
二、應(yīng)用多媒體技術(shù)有效提高初中物理教學(xué)質(zhì)量的實(shí)踐策略
1.強(qiáng)化教師對(duì)多媒體教學(xué)的重視度
強(qiáng)化物理教師對(duì)多媒體教學(xué)的重視度是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),只有教師在思想上、觀念上對(duì)多媒體教W引起足夠的重視,才會(huì)主觀地想去利用它,借助多媒體教學(xué)設(shè)備超強(qiáng)的信息整合能力為初中物理課服務(wù),將物理課中一些概念性強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)如摩擦力、勢(shì)能、動(dòng)能、機(jī)械能等物理名詞,通過多媒體教學(xué)技術(shù)完美地展現(xiàn)在初中生的面前,增強(qiáng)了課堂學(xué)習(xí)的客觀真實(shí)性,進(jìn)而更好地提高物理教學(xué)效率。
2.針對(duì)部分教師展開技能培訓(xùn)
在中學(xué)物理教學(xué)實(shí)踐中,筆者發(fā)現(xiàn)部分教師在多媒體教學(xué)中存在操作技能不熟練的現(xiàn)象,這一弊端在課堂教學(xué)中是相當(dāng)致命的,有的教師為了解決教學(xué)中的“卡頓”現(xiàn)象會(huì)匆忙求助于其他教師,還有的教師是直接在網(wǎng)絡(luò)上搜索解決問題的辦法,但無論是哪種辦法,在筆者看來現(xiàn)學(xué)現(xiàn)教肯定是不可取的,為了解決此教學(xué)弊端,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)當(dāng)高度重視,可以開設(shè)多媒體教學(xué)技能培訓(xùn)專業(yè)課,讓一些多媒體技術(shù)運(yùn)用能力稍差的教師利用業(yè)余時(shí)間接受學(xué)校的專業(yè)培訓(xùn),不僅要在硬件應(yīng)用上進(jìn)行培訓(xùn),在軟件的應(yīng)用上也應(yīng)當(dāng)下功夫,一些常用的教學(xué)軟件如:Word,Excel,PPT等,運(yùn)用技巧都要教給教師,唯有如此,方能切實(shí)提高教師的多媒體教學(xué)技能,保證物理課堂教學(xué)工作的順利進(jìn)行。
3.精心設(shè)計(jì)教學(xué)課件,突出教學(xué)重點(diǎn)
在教學(xué)課件的設(shè)計(jì)方面應(yīng)當(dāng)突出物理課程教學(xué)的重點(diǎn),脫離了教材的教學(xué)課件的設(shè)計(jì)是無法再談提高物理教學(xué)質(zhì)量的。因此,教師在設(shè)計(jì)課件時(shí)一定要緊緊抓住教材中的重點(diǎn),并圍繞重點(diǎn)開展整節(jié)課程的講解。另外,在設(shè)計(jì)時(shí)還要注意將有關(guān)物理知識(shí)的文字、圖片、聲頻、視頻等信息完美地融合在課件中,提高中學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的主觀能動(dòng)性,進(jìn)而在此基礎(chǔ)上提高物理教學(xué)質(zhì)量。
4.創(chuàng)設(shè)問題情境,增強(qiáng)課堂師生互動(dòng)
問題的創(chuàng)設(shè)能夠很好地帶動(dòng)學(xué)生的思考,有時(shí)教師創(chuàng)設(shè)的一個(gè)良好的問題情境往往能極大地勾起學(xué)生深入思考的興趣,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自主性,而這種通過學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)得到的知識(shí)便是學(xué)生自己的知識(shí),相比于傳統(tǒng)的教師灌輸式教學(xué)而言,自主探究獲得的知識(shí)更具有記憶的深刻性,從另一方面來說,既然教師提出了問題,那么學(xué)生經(jīng)過探討后就會(huì)有答案,如此,在物理課堂上一問一答,便會(huì)形成師生之間良好的互動(dòng),有利于構(gòu)建和諧、民主的課堂教學(xué)氛圍。
例如,教師在教學(xué)人教版八年級(jí)物理上冊(cè)第四章“光現(xiàn)象”
時(shí),可以在本章的第一節(jié)課向?qū)W生設(shè)置一個(gè)懸念以勾起學(xué)生學(xué)習(xí)本章的欲望,運(yùn)用多媒體教學(xué)設(shè)備在本章第一課設(shè)疑:“思考雨后常見的彩虹是怎樣形成的?”并且可以在本課件中插入一張彩虹的圖片,會(huì)制作Flas的教師還可以配上“細(xì)雨綿綿、微風(fēng)吹動(dòng)云彩”的動(dòng)畫效果,如此,可以最大限度地提高物理課堂的教學(xué)趣味性,激發(fā)學(xué)生深入思考和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。最后,通過教師的引導(dǎo)學(xué)生就會(huì)明白其中暗含的物理知識(shí),進(jìn)而對(duì)教師提出的問題做出合理、科學(xué)的解釋:“當(dāng)太陽光照射到空氣中的水滴時(shí),光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光譜,雨后常見,名為
彩虹”。
總而言之,在初中階段積極運(yùn)用多媒體教學(xué)技術(shù)提高生物教學(xué)的有效性是非常重要的,通過強(qiáng)化教師對(duì)多媒體教學(xué)的重視
度,提高教師的講課技能,精心設(shè)計(jì)教學(xué)課件以及創(chuàng)設(shè)問題情境可以最大限度地提高多媒體教學(xué)的有效性,進(jìn)而提高中學(xué)生物的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
一、多媒體教學(xué)在物理課堂上的重要作用
多數(shù)課件中配有一定的聲音、圖片、文字和動(dòng)畫,具有很強(qiáng)的表現(xiàn)力和感染力,使學(xué)生感到耳目一新,很自然地隨著幻燈片放映,暢游在知識(shí)的海洋中,在充滿激情的樂學(xué)中掌握知識(shí)、陶冶情操。在現(xiàn)代教學(xué)中多媒體的使用凸顯了傳統(tǒng)教學(xué)模式的落后,隨著素質(zhì)教育的深入發(fā)展,多媒體教學(xué)改革勢(shì)在必行。在物理課堂中占用多媒體教學(xué),能使復(fù)雜的問題簡單化,抽象的問題具體化,枯燥的問題形象化,不足的問題完美化,不僅減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),而且增大課堂容量,讓學(xué)生從多角度增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)掌握知識(shí),進(jìn)一步提高創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,激發(fā)學(xué)習(xí)探索的熱情,有效提高學(xué)習(xí)成績。
二、物理多媒體課件制作的原則
1?郾目的性原則
高效的課堂教學(xué)離不開多媒體的使用,課件制作是多媒體使用的重要環(huán)節(jié),優(yōu)化課件制作能夠提高課堂教學(xué)效益,是一種強(qiáng)化教育教學(xué)效果的高科技手段。制作多媒體課件的目的是更好地完成教育教學(xué)任務(wù),收到較好的教學(xué)效果,絕不能把傳統(tǒng)單純的知識(shí)灌輸模式變成一種新式大量的電子灌輸模式,簡單地把黑板上的文字、圖形、符號(hào)一成不變地搬到屏幕上,否則,時(shí)間久了,學(xué)生同樣會(huì)對(duì)多媒體產(chǎn)生厭煩情緒。教師應(yīng)精心創(chuàng)設(shè)物理教學(xué)情境,形象生動(dòng)地闡明物理過程、歸納物理概念和規(guī)律,讓學(xué)生陶醉在物理學(xué)科的科學(xué)之美中,多讓音樂、動(dòng)畫、影像在課件中發(fā)揮作用,讓他們?cè)诙嗖识嘧说那榫胺諊休p松完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
2?郾實(shí)用性原則
課件的實(shí)用性體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:操作方便,練習(xí)豐富,資料全面。在教學(xué)中,全體學(xué)生和老師是課堂的主體,課件的操作使用必須具有簡單、方便和靈活的特點(diǎn),例如:只需輕輕單擊、雙擊、拖動(dòng)鼠標(biāo)或者簡單輸入文字、數(shù)字、符號(hào)等即可。練習(xí)是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)熟練應(yīng)用程度的一種方式,大量的練習(xí)能使學(xué)生熟練理解、掌握知識(shí),進(jìn)一步提高綜合應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。計(jì)算機(jī)中儲(chǔ)存著大量的資料信息,教師在設(shè)計(jì)課件時(shí)可以把題目難易程度分簡單、復(fù)雜、較難三個(gè)等級(jí),題型設(shè)計(jì)分別為填空、選擇、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)、問答、作圖、判斷等,讓不同層次的學(xué)生都能得到滿足。
3?郾交互性原則
交互性的多媒體教學(xué)就是指教師和學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間,能夠在課堂教學(xué)中互相聯(lián)系、互相反饋。因此,多媒體教學(xué)軟件應(yīng)具有強(qiáng)大的交互功能。這就要求教師在制作物理課件時(shí)注意恰當(dāng)加強(qiáng)教學(xué)課件的交互性。多媒體課件的交互性還具有一個(gè)顯著特點(diǎn):學(xué)生的操作學(xué)習(xí)過程在老師的掌握監(jiān)控之中,學(xué)生的信息及時(shí)反饋到老師那里,如學(xué)生做作業(yè)狀況和作業(yè)結(jié)果等,真正實(shí)現(xiàn)師生交流、生生交流。
三、多媒體課件制作要與動(dòng)手實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合
物理實(shí)驗(yàn)貫穿于整個(gè)中學(xué)物理教材中,多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用使物理教學(xué)更加形象化、生動(dòng)化,教師可以根據(jù)教材的需要,因地制宜地模擬各種實(shí)驗(yàn),特別是對(duì)一些不易直接觀察的、復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),例如電流、磁場的模擬演示;還有一些不能在實(shí)驗(yàn)室直接進(jìn)行操作的物理現(xiàn)象,如雷電、日食、月食、海市蜃樓、核裂變、核聚變、超聲波、次聲波等,都可以利用多媒體進(jìn)行模擬,并在計(jì)算機(jī)上直觀而形象地演示出來。
多媒體作為一種嶄新的教學(xué)手段,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)中語言、文字和實(shí)驗(yàn)器材的局限性,具有強(qiáng)大的模擬實(shí)驗(yàn)的功能,但是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,學(xué)生通過觀察演示實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手探究實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,不僅能培養(yǎng)觀察和動(dòng)手能力,而且能培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。因此絕對(duì)不能以電腦模擬實(shí)驗(yàn)代替學(xué)生的親手操作,否則就會(huì)本末倒置。這就要求教師將多媒體技術(shù)與物理教學(xué)有機(jī)結(jié)合,優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容,調(diào)動(dòng)學(xué)生自主參與的積極性,把物理教學(xué)水平提高到一個(gè)嶄新的層次。
四、多媒體課件制作要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力
在高科技術(shù)發(fā)展日新月異的今天,創(chuàng)新教育被全社會(huì)關(guān)注,已成為衡量各國綜合國力的關(guān)鍵。時(shí)代需要?jiǎng)?chuàng)新教育,素質(zhì)教育需要?jiǎng)?chuàng)新教育,正如同志所說:“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂,是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力,一個(gè)沒有創(chuàng)新能力的民族難以屹立于世界民族之林。”培養(yǎng)創(chuàng)新型的高素質(zhì)人才,已成為全世界教育改革的主流。
關(guān)鍵詞:多媒體課件;合理運(yùn)用
中圖分類號(hào):G633文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-2851(2011)07-0-01
隨著信息時(shí)代的到來和教育改革的不斷深入,多媒體在課堂教學(xué)中得到了廣泛的運(yùn)用。由于多媒體教學(xué)它能集文字、圖像、聲音、動(dòng)畫和視頻等于一體,具有靈活的表現(xiàn)力和豐富的感染力,大大改變了教師的教學(xué)手段和教學(xué)觀念,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高了教學(xué)質(zhì)量。然而任何事物都有兩面性,多媒體在課堂教學(xué)中若不考慮適當(dāng)、適度,不僅起不到應(yīng)有的作用,相反會(huì)影響課堂教學(xué)效果和效率。筆者認(rèn)為多媒體在物理課堂教學(xué)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
一、多媒體在物理課堂教學(xué)中應(yīng)使用適當(dāng)
在平時(shí)的教學(xué)中,筆者感覺到部分教師對(duì)多媒體的教學(xué)方法并不十分了解,在教學(xué)中選擇、使用媒體不適當(dāng),有時(shí)課件沒有起到彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂教學(xué)中不足的作用,這在很大程度上影響了多媒體教學(xué)的效果。
例如視頻展示臺(tái)可將實(shí)物放大投影在屏幕上,在學(xué)習(xí)“電流表、電壓表的讀數(shù)”時(shí)可展示電流表、電壓表指針的動(dòng)態(tài)變化過程、學(xué)生輕松學(xué)會(huì)了讀數(shù),傳統(tǒng)教學(xué)中的難點(diǎn)此刻被輕易攻破了。但平面的紙張投影和立體的實(shí)物投影效果是不一樣的,有的教師在講到這個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí),因操作不熟練,使用過程中不流暢,屏幕一會(huì)兒太亮,一會(huì)兒太暗,學(xué)生反而看不清指針的讀數(shù),降低了課堂教學(xué)效果,影響了教學(xué)任務(wù)的完成。因此,筆者深刻地認(rèn)識(shí)到,教師課堂上的操作熟練與否,會(huì)直接影響多媒體使用的效果。
還有一些教師,從網(wǎng)上下載了精美的課件,不作修改直接拿來用。一位教師在講“密度的測(cè)量”時(shí),回顧天平的使用方法,結(jié)果展示的步驟不是他想要的,在那大費(fèi)周折找了半天,沖淡了課堂氣氛,打斷了教學(xué)思路,課堂效果當(dāng)然受到了影響。因此選擇使用的課件,應(yīng)作合理的修改,只有和自己設(shè)計(jì)的教案充分整合在一起,才能起到事半功倍的效果。
另外,作為傳播教學(xué)信息的教學(xué)媒體,對(duì)教學(xué)的表現(xiàn)力不同,達(dá)到的教學(xué)效果也大不相同。即使媒體相同、傳播的信息相同,由于傳播的方法不同,會(huì)得到差異很大的教學(xué)效果。例如:在講解電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),兩位教師分別使用同一個(gè)教學(xué)光盤上的課件,一位教師是把光盤納入整體的教學(xué)設(shè)計(jì),先提出讓學(xué)生思考的問題:“感應(yīng)電流的方向與什么有關(guān)?”然后進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),再播放光盤的內(nèi)容,在組織學(xué)生討論后,再次播放光盤加深印象。而另外一位教師則只是在課堂講授之后讓學(xué)生們自己觀看錄像,筆者發(fā)現(xiàn)兩者的教學(xué)效果截然不同,因?yàn)槊襟w效能的發(fā)揮與媒體的使用方法是密切相關(guān)的,只有按照教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的要求,將課件有機(jī)的組合并顯示在屏幕上,使學(xué)生獲得多重信息,才能提高學(xué)習(xí)效率和效果。
還有,不是任何教學(xué)環(huán)節(jié)都能用多媒體來實(shí)現(xiàn)的。例如,一些教師,用多媒體課件播放來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)。如“電路的連接”,有的教師在屏幕上展示電路的連接過程,但沒有讓學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室親自動(dòng)手連接,試想,學(xué)生看屏幕上的電路連接和學(xué)生親自到實(shí)驗(yàn)室去進(jìn)行電路連接,產(chǎn)生的感性認(rèn)識(shí)會(huì)一樣嗎?這樣做,完全扼殺了學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng),這和物理課程標(biāo)準(zhǔn)背道而馳。物理學(xué)科是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的,學(xué)生只有親自參與科學(xué)探究活動(dòng),才能培養(yǎng)他們的科學(xué)探究能力,如制訂實(shí)驗(yàn)方案的能力,收集信息的能力,對(duì)信息的有效性作出判斷的能力等等,這是多媒體永遠(yuǎn)代替不了的。用多媒體模擬物理實(shí)驗(yàn)過程,只有在有些內(nèi)容抽象而又無法用實(shí)驗(yàn)來演示的情況下使用才比較合理,它只能作為教學(xué)輔助手段,而不能代替學(xué)生實(shí)驗(yàn)。
二、多媒體在物理課堂教學(xué)中應(yīng)使用適度
做任何事,都要掌握一個(gè)“度”。“過度”就會(huì)讓事物走向反面。有些教師,逢課必用多媒體,甚至以多媒體課件全程代替課堂教學(xué)。例如一堂課,本來用傳統(tǒng)的教學(xué)方法就完全可以講清楚的,非得用多媒體教學(xué)來點(diǎn)綴,一會(huì)兒播放音樂,一會(huì)兒練習(xí)投影,一會(huì)兒錄像解說,忙得不亦樂乎,搞得教師和學(xué)生在課堂上眼花繚亂,顧此失彼,學(xué)生根本沒有思考的時(shí)間,教學(xué)目標(biāo)沒有達(dá)到,教學(xué)任務(wù)沒有完成。
教師進(jìn)行多媒體教學(xué)時(shí),只有進(jìn)行精心的教學(xué)設(shè)計(jì),才能避免產(chǎn)生這種華而不實(shí)的現(xiàn)象。如初中物理一開始的緒論課,教師一般要涉及課程的大量資料和實(shí)例,但并不對(duì)它們展開深入完整分析,因此這時(shí)采用在線放電影、錄像或VCD光盤等媒體就可以使緒論課收到生動(dòng)活潑信息量大的效果。
再如,每章新課結(jié)束后的復(fù)習(xí)課,課容量特別大,既要復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí),又要構(gòu)建知識(shí)框架;既有習(xí)題練習(xí),又有物理實(shí)驗(yàn)規(guī)律重現(xiàn);此時(shí)用多媒體課件,能達(dá)到精煉信息和高密度集合信息的目的,真正提高了教學(xué)效率和效果。
傳播學(xué)的奠基人施拉姆說:“對(duì)于教學(xué)活動(dòng)來說,只有最恰當(dāng)?shù)拿襟w,而沒有最好的媒體。”,也就是說,再先進(jìn)的教學(xué)媒體,只有合理使用,才能真正提高課堂教學(xué)效益。