多媒体教学在物理实验中的应用

物理是一门以实验、观察为基础的学科，许多物理概念、规律都是在实验的基础上建立起来的，在教学中适当运用多媒体手段，配合实验演示，对实现教学目的，完成教学任务，起到非常积极的作用。下面结合物理实验教学实践，就多媒体手段在物理实验教学的作用谈谈自己粗浅的认识。

一、 多媒体与学习兴趣

物理学是建立在实验基础上的一门实验科学，由于中学实验仪器和其他方面限制，有不少实验很难演示和观察，特别是一些比较抽象学生难于理解的物理现象，如果利用计算机模拟这些过程，辅助物理课堂教学，必定会取得较好的效果。这样既可提高课堂效率、增大教学容量，又可大大激发学生学习物理的积极性。因为计算机物理问题的形象模拟过程，可以起到引导学生进行逻辑思维，帮助学生建立正确的物理概念及理解物理规律，它不受时间空间的限制，可充分利用其显示复杂图形和动画的能力。

我国古代教育家孔子早就说过：“知之者不如好知者，好知者不如乐知者。”爱因斯坦也有句名言：“兴趣是最好的老师。”由此可见，兴趣对学习具有何等的重要意义。从学生的心理状态来看，他们的学习活动最易从兴趣出发，学生的学习兴趣，直接影响着学习效果。因此，可以利用多媒体手段的多样性、新颖性、趣味性、艺术性等特点，以灵活多变的使用手法，生动地表现神气的物理现象，从而有利地激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性。如在讲沸腾一节时，除做好课本上的实验外，还须增加几个小实验如：“煮不死的小鱼”和“烧不断的棉线”，并利用投影将上述两个小实验打在屏幕上，同学们观察到沸腾水中的小鱼游来游去，火中的棉线完好无损。这些神奇的物理现象，大出学生的意料之外，随后告诉他们，物理这一学科，可以帮助我们知道这些神奇现象的道理，帮助我们探索大千世界的奥秘，从而激发了学生对物理实验学习的兴趣，为以后学习打下了良好的基础。在讲《光的传播规律》、《浮力》时为激发学生的兴趣，用录音机，播放一些小故事如：“匡衡凿壁借光”、“曹冲称像”激发学生的求知欲，调动学生学习的积极性，这样学的知识扎实、灵活。

二、 多媒体与实验教学难点的突破

物理实验教学中有些概念、规律性的知识比较抽象，有些又不能通过实验演示，由于没有直观、形象做依托，仅靠教师们的口头描述，学生极难理解。对于这些教学难点，如果能充分利用多媒体手段变微观为宏观，变抽象为具体，为学生奠定充分的认识基础，学生接受起来就容易多了。如在讲电压实验一节时，打破常规的实验方法，选择多媒体的优势利用类比的方法突出实验教学重点，突破实验教学难点。准备实验器材，制作复合示动的投影片，通过复合、抽象、转动三种方式，较好地表现了“水压形成水流，电压形成电流”的物理现象，学生通过观察，获得感性认识后，再理解电压的概念，就容易多了。

在做“分子运动的初步知识”实验一节时，根据这节实验课的特点，利用电视教学，通过对分子运动的动画演示，变微观为宏观，让同学们通过影屏观察，把分子运动论的基本内容了解透彻，结合实验进行评论，使学生的思维能力有很大程度提高。

三、 多媒体教学与实验能力培养

在物理实验教学中应培养的能力是多方面的，利用多媒体手段可以很好地培养学生的观察能力、实验能力。

培养观察能力，指导学生集中注意力进行有目的地观察，抓住物理现象的主要特征。看出现象变化的条件和有关因素。如在讲单色光可复合成白光的演示实验中，用三台幻灯，事先用三块厚硬纸板，每块纸板的中间挖去一个直径是5-7厘米的圆，分别盖在三个灯的玻璃板面上，再在三个孔上分别盖上红、绿、蓝三种透明玻璃片（这种玻璃片也叫滤光片），使它们分别发出红光、绿光、和蓝光，让这些光照射到白色的屏幕上，使三种色光重叠在一起便得到一白色亮斑（在暗室中）。实验时也可关掉其中任意一个幻灯，让另外两种色光复合。通过观察使学生初步认识到红、绿、蓝三种颜色按不同的强度和比例合在一起，就可以使人产生各种不同颜色的视觉。因此，红、绿、蓝是光的三种基本颜色

利用多媒体手段也能很好的培养学生的实验能力。为了使学生根据实验目的进行实验操作，正确地使用仪器，准确地读取和记录数据。对学生实验，根据实验要求。在实验教学中每个实验都制作一组幻灯片，在学生实验前先观看幻灯片，结合教师的讲解，使学生清楚仪器的名称和性能，使用时的注意事项，实验的步骤和操作要求，这样既能增加可见度，使全体学生看清楚，又能引起学生的兴趣，在实验操作上起示范作用。然后有学生自己动手，独立完成实验。实践证明，这种方效果是较好的。

四、 多媒体应用于实验中的注意点

如何用多媒体来整合常规的实验教学呢？我觉得对物理实验教学，应注意以下两个问题：

1 在实验教学中哪些实验是需要用多媒体来展示或模拟？

以下这些情形觉得用多媒体展示或动画演示效果会较好：

① 抽象的物理问题，如通电线圈中磁场的模拟，飞机的升降力原理的动画模拟等等，这样可把物理问题变抽象为形象。

② 微观物理问题，如原子结构，摩擦起电模拟等等，这样可把物理问题变微观为宏观，既形象又直观。

③ 太快的动态物理过程（包括肉眼可见或不可见的物理过程），这些问题往往不方便定格研究，如研究分子热运动的模拟等等。

④ 太慢的动态物理过程，利用动画可加快物理过程的进行，如扩散运动中的硫酸铜和水的扩散等。

⑤ 图象复杂的教学内容，如电学、光学课时画图例，而采用多媒体显示图象的功能，这可使本应花好几分钟的内容可在几秒钟内显示于学生眼前。

⑥ 实物展示不方便，实验仪器的原理介绍和某些不能做的实验，如电流表、电压表的读数，把它们做成相应的动画加以放大，这样可很方便地面对全体学生讲解，所有学生都看得非常清楚；再如托里拆利实验，由于水银有毒没法让学生操作，通过多媒体演示就会很形象。实践表明，这有利于学生在短时间内掌握它们的原理及其读数方法。

2 如何处理多媒体模拟实验与实物演示实验的关系？

利用多媒体，可把图象、动画和声音，动、静结合的物理过程直观的显示在学生面前，使学生置身于一个生动、活泼的环境中，使有些乏味、枯燥、难以理解的知识，变得直观、主动鲜明。那么，是不是实物实验就显得不那么重要或不必要了呢？

我们知道，虽然多媒体可模拟任何物理实验，但这必竟是模拟实验，物理情景也是模拟的，模拟成分和现实有差距。物理是一门实验性很强的学科，结果必须由真实实验来验证，因此在计算机模拟演示过程中，教师辅于真实的物理实验是非常必要的，因为通过实物演示实验，才能更有效地培养学生严谨的科学态度和正确的实验技能。因此实验尽可能用实物来演示，有必要的话，再辅于模拟实验进行逐步研究，这样才能恰如其分地发挥多媒体的辅助作用。

综上所述，在物理实验教学中适当运用多媒体手段进行实验演示，既培养学生的观察能力、实验能力，又对完成实验教学任务起着非常积极的作用。