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多媒体课件在物理学中的运用

时间:2012-04-16 16:33:56    作者:谭香成    来源:恩施市沐抚办事处初级中学
  物理学是以实验为基础的学科,物理教学过程也是以物理现象为研究基点的,学生对物理概念的认识、理解和掌握,要依靠对物理现象的感知。由于中学物理实验条件有限,某些物理现象学生不能得到完整的感性材料,容易造成感知上的障碍而影响物理学习。而计算机技术不仅能再现或模拟各类物理现象,而且还能通过各种手段使复杂的问题简单明了化,将漫长或瞬间的物理演变过程成为可控、有序的演化过程,让学生在课堂上完整、清晰、形象地感知物理现象,给学生提供思维过程中必须的感性材料,大大激发学生的学习兴趣,降低教学难度,很好地促进学生认识能力的健康发展。CAI手段的主体是CAI课件,课件的选择与运用好坏将直接影响到教学效果。笔者根据教学实践体会,就物理学课件运用过程中应遵循的几个原则作些粗浅探讨。
 
  一、 课件的使用和选择原则
  突破教学难点是运用课件的根本目的。因此,使用课件应以能突破教学难点为原则。只有在用常规手段不能很好地解决教学难点时,才考虑使用课件,以起到辅助教学的作用,顺利突破教学难点。例如,受力分析、电场、电路分析、电动机、发电机、分子力、振动和波等课题,用常规教学手段显得势单力薄,教学效果不明显,这时候就可以考虑使用课件进行辅助教学;而对那些用常规手段就可以很清晰、完整地在课堂上演示或展示出来,又便于学生观察,让学生直接感知真实的物理现象,用常规手段教学效果会好一点。例如浮力、电流表、电磁感应现象、机械运动等课题,就应该直接用物理演示实验,没有使用课件的必要。
  使用CAI课件,在形式上,必须符合学生的认识特征。选择课件,首先应考虑是否能突出教学重点,能否给学生提供一个符合物理规律及原理的完整的感性形象;其次,还应注意课件画面简洁、形象深刻、操作简便、没有复杂、华丽的画面及音响,以消除教学噪音,避免分散学生注意力、冲淡教学主题。
 
  二、 把握切入点原则
  课件在课堂上的切入,应以不影响物理过程的真实性、完整性,且符合学生思维的递进性和连贯性为原则,不能随意切入。
  在课件运用过程中,不可忽视物理学科以实验为基础的特点,不能用课件来完全替代物理实验。课件仅能作为对物理过程再现、概括、补充或实验模拟,以帮助学生建立完整的物理概念。因此课件的切入一般应放在演示实验以后,通过物理现象及过程分析,给学生提供一个感性支持。
  如果课件过早地切入,会使学生产生思维依赖性,只能给学生灌输一些既定的模式,学生自己没有认识过程,这样的学习仅仅是表层,无法深化。只有在学生已经分析了大致的物理过程,因感性材料缺乏而产生思维障碍时,切入合适的课件,才能取得事半功倍的效果。
  例如,在《发电机》一课中,可以先用手摇发电机进行实验演示,让学生感知发电机的作用;再借助课件,使学生弄懂发电机原理,解决发电机中线圈在磁场中转动一圈电流为什么会改变及电流方向改变两次这两个教学难点。反之,势必造成因缺乏真实的感知支持而导致认识障碍,影响教学效果。再如,《分子力》一课,课堂上无法进行“分子间距离变化与分子力大小变化关系”的实验演示,教学时可以在初步分析物理过程之后,切入相应的课件,给学生一个形象的感性材料。如果先切入课件再分析物理学过程,看似轻松,但却违背了物理本身以真实物理现象为基础的特点,会造成学生思维的“空洞感”,这种“思维空洞感”源于对感性材料真实性的怀疑。
 
  三、 效果评价原则
  CAI课件是为课堂教学服务的,其价值只有在教学实践中才能体现出来。评价一堂课的好坏有诸多标准,而评价一个课件的使用效果,其标准也不是单一的,一般要以课件本身的科学性,课件的操作技巧、教学实效等方面进行综合评价。
  1、课件的科学性
  课件本身的科学性,是指整个课件内容是否符合教学内容,并突出教学重点,是否符合物理学科的规律,是否符合心理学规律,这是一个课件能否成功的最重要标志,也是课件能否正常使用并取得效果的前提条件。
  课件,应操作简便、画面美观、谐调;切换快捷、形式有趣;能很好地吸引学生的注意力,尽可能地减少学生的疲劳。避免滥用或炫耀计算机技术而造成教学噪音。
  课件,应该突出教学重点,对重点内容用突出的技术手段加以显示和处理,并可以用多种方式反复强调和表达。这样,可以就容易突破难点。
 
  2、教师主导作用
  在课堂教学中,教师应起主导作用,不能让课件喧宾夺主。评价课件运用效果好坏的一个重要标准,就是教师是否发挥了主导作用。
  教师的主导作用在于:精心设计教学过程;通过教学层层分析和深入讲解、帮助学生在头脑中逐步建立物理模型;引导学生用科学的思维方式去发现问题、分析问题、直至解决问题,并形成正确的物理概念。在这完整的教学过程中,课件仅在某一个或几个环节中起辅助作用。所以,教师是课堂的主导。要防止用课件来完全替代教师,切不可将课件当成学件来使用。
 
  3、课件操作技巧
  教师应该讲究操作课件技巧,尽量避免和减少课件运用过程中的一些负面作用。课件的使用时间不宜过长,暂停的画面要突出教学重点,减少重复使用同一画面的次数,以免分散学生的课堂注意力。
  课件的使用,使学生的思维变得轻松起来,但同时也削弱了学生的思维的训练,不利于学生思维能力的培养。因此,课件切入除了符合前面所述的切入原则外,在操作时还应该有序控制课件的展示速度,让学生的思维与课件的变化同步,以帮助学生思维的连贯性和准确性,顺利突破教学难点。
 
  4、教学实效
  对使用课件上课的课堂教学实效进行评价,在相关因素(老师、学生平均水平、教学内容等)大体一致的前提下,重点放在学生上课时的注意力、教与学的难易程度、学生掌握知识程度等几方面进行对比评价。
  对学生上课时的注意力,教师只要重点观察班级中较差学生的上课情况,就可以作出相应的评价。教与学的难易程度,可从两方面进行评价,一个是教师本人感觉课堂讲述是否顺畅,教学难点是否顺利突破,另一个是注意观察学生课堂表情,是否很快理解教学内容,掌握了学习重点。对学生掌握知识程度的评价,可以通过课堂提问和练习、课堂小测验,课后考试等教学反馈手段来进行。
  另外,对于经常使用课件上课的班级,还可以通过学生思维能力的考察,来评价课件的使用权用效果。
 
  四、 在课件中设置问题时的注意事项
  1、设置问题的环境
  学习者是在一定的环境中实现问题求解的。为了有效地解决问题,问题环境的建构十分重要。问题环境的建构应注意:
  (1)基于学习者的生活经历、学习经历提出问题
  学习者往往对自己比较熟悉的问题感兴趣。在了解了学习者的学习经历和生活经历基础上提出的问题,能使学习者有亲近感,易于接受、易于理解。在这种问题的求解过程中,学习者会产生一定的乐趣,而当问题得到了一定程度的解决后,他们会产生一种成功感。这对于调动学习者的学习积极性极为重要。
  (2)问题的“意外性”刺激
  问题的“意外性”是指学习者利用自己所具有的知识和经验对给出的问题进行解答时,其应答结果与实际现象的结论相反。这种相反的结论会使学习者产生一种吃惊的意外感。问题的“意外性”是刺激学习者好奇心理,调动学习者积极解决问题的重要方法。
  2、问题求解引导
  问题解决式CAI课件的学习,是学习者实现知识的探索和问题的求解的统一。学习者如果单凭自己的努力去探索知识、去求解问题往往是比较困难的。因此,在设计问题解决式CAI课件的问题时,还应注意对学习者进行问题求解的引导设计。不同类型的学习者对问题求解的思路和方法通常不一样。在设计问题求解引导时,不仅要分析问题本身因素(问题的特点、解题过程、关键步骤以及解决问题所涉及的知识结构),还要分析学习者的认知特点。
  学习者解决问题的方法主要有两种:一是学习者对所需解决问题的反映进行随机的或有系统的变换,并通过不断的尝试和校正,直至接近取得一个成功的反应。二是学习者努力去发现一种用于求解问题的算法,使问题得以解决。基于学习者问题求解的方法,我们可以采用下述方法设置求解引导:
 
  (1)判断提示法:学习者对所需解决的问题进行尝试后,课件对这种尝试作出判断和校正,同时提示学习者下一步该怎么做。
  (2)分解问题法:将所需解决的问题分解为若干个比较简单的小问题,学习者通过对这些小总是解决从而发现一种用于求解问题的算法。
  (3)图形、动画法:图形、动画在课件中帮助学习者进行问题求解具有直观、具体的效果。将问题中的关键内容或是知识难点用动画和图形的方法呈现出来,学习者会有一种茅塞顿开的感觉,很容易地会想起一种有效的解题思路。
 
  通常,我们是综合运用这些方法来设置问题求解的。