园艺考研人
如何利用多媒体上好物理实验课 阿龙山镇中学 时宇云物理实验是物理教学的重要手段之一，然而由于受时间和空间等客观条件以及仪器本身因素的限制，有些实验效果不够理想。如果利用多媒体模拟辅助物理实验，将起到直观形象、重复再现、大小、远近、时空、动静、快慢都可调节等作用。许多物理实验，若采用动画模拟实验，通过多媒体视频课件使宏观现象微观化，就可以使学生们看到想看而看不到的现象，激发学生兴趣，提高课堂效率。教育部在《基础教育课程改革纲要（试行）》中提出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”合理的利用多媒体教学技术，可以优化实验教学过程，提高教学效果。一、合理利用多媒体和实物投影，提高演示实验的可视度 在物理实验教学中我们经常需要做一些演示实验，给学生提供观察的对象，要求学生有目的地进行观察，然而有一些演示实验由于其可见度不高，或受环境条件的限制，观察仅是前排学生的专利，而后排学生只能看看热闹而己，利用多媒体可提高演示实验的可见度，培养学生的注意品质，例如教师在上《伏安法测小灯泡的电阻实验》一课时，根据电路进行实物接线，是本节课的难点，由于实验电路比较复杂，教师在上课前，往往都演示一遍电路的实物接法，但由于实物演示不够直观，学生往往都不能看的很清楚，所以，实验中容易出现各种各样的电路故障，而且还容易烧毁电路设备等，如果采用多媒体课件演示。不仅教师可以轻松接线，学生也可以看的更清楚，而且实验中出现故障也少许多。在实际教学中还可以利用实物投影放大实验器材，增强实验效果。例如：在研究影响分子运动速度的实验中，我们把盛有不同温度水的烧杯放在实物投影的演示台上，在两杯水中分别滴入一滴红墨水，红墨水在两杯水中的扩散过程就非常清晰的展现在大屏幕上，每一位学生都能非常清楚的看到实验现象。再例如：观察电能表的实验，电能表上的数据比较小，电能表接入电路后表盘的转动都是在演示实验中不容易看清楚的。用实物投影这个问题就能迎刃而解，把电能表接入电路后放在实物投影的演示台上，调节放大倍数就可以让所有同学都能看清表盘数据并观察实验现象。二、利用成功录像，让学生观察到不容易观察到的实验现象 物理学是一门以实验为基础的自然科学，直观教学在物理教学过程中占有相当重要的地位。传统的直观教学主要是运用演示实验、教学模型和教学挂图等进行的。但这些手段有较大的局限性，如有的可见度小；有的演示现象瞬息即逝；有的限于条件演示效果很差；使学生对许多物理知识的理解不能充分建立在直观感知的基础上。我们可以通过用录像播放一些在课堂中不容易演示的成功实验，增加学生的感性认识，加强对知识的理解。例如：托里拆里实验是用水银做的，有的同学就会问用水来做这个实验会怎么样呢？这个实验一般情况下是不能演示的，我们可以通过人教版所配制的录像演示科研人员所做的实验，通过观察比三层楼还要高的水柱，极大加深了学生对大气压的认识。再例如：在学习物态变化这一部分时，雾、雾淞、霜、雪、冰雹、云、雨、露珠在课堂中我们很难直接观察到。所以我们用录像把这些自然现象浓缩在一个几分钟的片子里，在课堂上放给学生看就解决了这个问题。在教授电压、电流时，学生对于电流、电压看不清，摸不着，理解起来比较困难，利用FLASH制作相应的课件，把电荷的定向移动形成电流的过程，电流强度的大小用不同的情景展现在学生面前，运用类比法将电流和水流，电压和水压进行类比，使学生对这一知识点的理解变得容易起来。课件的展示不仅给学生提供了从未涉及过的事物，而且为直接感知，观察这些事物或现象创造了条件。把抽象的规律和概念形象化，突出了事物的重点和本质属性，便于学生观察形成表象。利用多媒体学生通过观察、视听及人机交互，不但可以接收到大量的教学信息，而且能获得清晰愉悦的感受。动画画面生动，图、声、文配合，极大地调动学生的主动参于教学。合理运用多媒体辅助教学可使课堂生动、活泼，让学生在轻松欢悦的气氛中学习，接收知识快，课堂效率高。通过多媒体技术模拟实验的辅助，可以模拟微观世界、复杂的物理现象和物理过程等，化抽象为具体、化复杂为简捷，创建直观性和动态性情景。能最大限度地激发学生对物理的学习兴趣。三、注重多媒体实用性，利用多媒体教学课件，把抽象的概念形象化 初中物理知识中有些物理现象、过程难以被刚刚接触物理学科的学生想象，仅仅用语言的描述很难让没有感性认识的学生在大脑中形成清晰的概念。这些知识点往往成为学生的学习难点，而多媒体辅助教学课件对学生理解、掌握物理概念和规律有很重要的帮助作用。我们用多媒体可以把抽象的规律和概念形象化，帮助学生摆脱思维障碍。例如：很多学生对声波的形成和传播过程难以理解，我们用flash工具做成一个演示课件，通过形象的模拟音叉的振动，放大的空气中分子的疏密变化展现给学生一个直观的声波形成过程，大大降低了这个知识点的难度，促进学生对声波形成和传播过程的理解。光的反射和折射现象、平面镜成像的原理、原子核的裂变和聚变现象、磁体的磁化过程等都可以用这种方法，把抽象的原理变得形象生动，易于理解。四、要把握好多媒体的辅助性，不能用计算机教学课件全盘代替物理实验随着现代信息技术的发展，教师们学习及使用多媒体进行教学的热情都很高，然而多媒体只是一个辅助工具，因此应用要适时恰当、科学合理，以免弄巧成拙。物理学科的特点就是通过对实验的观察并通过讨论总结得出结论。在这个过程中学生通过观察和动手实验，能逐渐掌握观察、实验、类比、对比、转换等方法，最重要的是学生通过实验活动，动手能力，分析概括能力等各方面的能力都能得到提高。如果用多媒体把一些实验制作成动画课件，上课时教师在荧幕上演示实验过程，实验效果也非常明显。从表面上看教师上课容易了，教师在荧幕上指一指、讲一讲，好象把实验过程讲明白了，结论也非常清楚。但是学生没有动手、动脑机会，一个很好的探索学习的机会就变成了电子版的填鸭式教学过程。因此在物理教学中，多媒体辅助教学课件不能全盘代替物理实际实验。应该在设计教学过程时，制作或选择优秀的适合的教学课件，把通过现有的实验条件难以在课堂完成的实验做成教学课件，适"度"地应用多媒体。这样不但可以丰富教学手段、大大简化教学环节的复杂性、节约教学时间、增加单位学时的信息量，而且能够使教学活动更加生动有趣，也能调动学生学习的主观能动性。以多媒体为主的辅助教学手段的应用不能喧宾夺主，更不能使个别教师产生依赖心理。不能因为有了多媒体辅助教学手段就丢了基本功，或不强调基本功。尽管计算机在信息的识别、分析、判断及综合等方面有着其他手段无可比拟的优越性，但它在物理教学中只是一个辅助工具，它既不能取代教师，也不能代替实验。课堂上师生间的知识交流与情感交融是无论多先进的机器也取代不了的，教师是教学过程的设计、组织、传授及先进媒体的策划控制者。如果把教师比做教学过程的“导演”，而现代媒体只能算是“道具”，导演利用先进的道具，目的是充分挖掘学生这个“主角”的潜能，使其获取知识提高能力。同时多媒体也不能代替物理实验，物理实验是发现物理规律的重要基础，它能真实地再现科学家们的发明发现，培养学生的科学态度和实验动手能力，所以不能用模拟实验完全代替真实的实验违背物理教学原则，本末倒置。 实践证明，在现代教育技术教育不断普及的今天我们应该选择合适的电化教学设备，为物理的实验教学提供更大的帮助和支持。我们应该积极探索辅助教学与实际实验教学的关系，找出多媒体信息技术教育在物理实验教学中更多更好的应用。充分发挥多媒体教学的优势，切实提高教学质量，真正发挥物理实验教学在提高学生的科学素养、培养学生的创新能力中的独特作用。要将传统的教学方法与多媒体辅助教学有机结合，适时而用、取长补短，使物理实验课教学达到最优化。通过信息技术与物理课程教学的整合，激发学生对物理学科的学习兴趣，增强课堂上参与意识， 提高学生的实验理解能力、动手能力 。信息技术与物理课程教学的整合能鞭策我们教师去进一步完善课堂教学，使教学过程更具有科学性，帮助教师在课堂上更合理地掌握和利用时间，吸引学生的注意力，使学生在课堂上接受和掌握更多的知识，提高物理课堂教学的效率。 
《以学生为中心的实验教学课堂组织形式研究》
——通过学生探究实验的形式以学生为中心组织课堂教学
关键词：物理新课程 科学探究 经历过程
以学生为中心，就要从注重学生的全面发展出发，培养学生的终身学习兴趣和科学探索精神，就需要改变学生的学习方式。而教学中注重科学探究实验，是实现学习方式多样的重要手段之一。
一．注重科学探究，提倡学习方式的多样化
新课程标准中强调以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究的过程、学习科学探究的方法、培养学生科学探究的精神和实践能力及创新意识。这就要求过去以书本为主、以实验为辅的传统教学模式，真正实现多样化的教学方式。比如人教版八年级物理物理《物态变化》一节中。传统的教学是以学科的知识为核心的。一般都是通过教师做演示实验，根据实验现象再讲解晶体熔化和凝固的条件以及过程特征。而按照新的教育理念，我们应该以熔化和凝固知识的内容为载体，引导学生经历科学探究的过程。因此不能只将教学的重点放在熔化和凝固概念的规律本身上，更应该注重学生对凝固和熔化过程的经历和体验上。首先应该从学生熟悉的事例出发，如“水结成冰、冰熔化成水”这样的典型事例引出熔化和凝固这种现象；然后结合事例引导学生猜想熔化和凝固的条件，然后让学生自己探究熔化和凝固的条件。猜想不是瞎想，应该让学生根据教材中所给的事例和学生的生活经验进行猜想或者对一些可能性做出假设。可以让学生对自己的猜想做出记录，以便在验证之后和开始时猜想情况进行对比，这也是一种学习。有了猜想之后就要进行验证，看猜想是否正确。可以让学生自己提出实验方案，用什么方案进行实验，验证自己的猜想，并组织学生对设计方案进行交流。由于学生刚刚开始学物理，教师应根据探究的方案进行较多的指导，在学生交流方案的基础之上教师要进行适当的评价、归纳和总结。在此基础上引导学生观察实验装置，提出如下的问题让学生进行思考，如：“1．在做海波熔化的实验时为什么不能用酒精灯直接对试管加热而要把试管放在水中，通过烧杯对水进行加热？２．烧杯中要放多少水才合适呢？３．温度计的测温泡放在什么位置才比较合适？４．怎样才能把温度计的测温泡放在合适的位置？５．实验当中需要记录哪些数据，怎样记录？６．实验操作的程序是什么样的？７．怎样才能保证实验的过程安全操作？”学生清楚这些问题以后实验方案也就已经确定了。方案确定后放手让学生进行操作并收集证据。在这一过程中教师要注意搜集学生操作过程当中的所有问题，包括学生操作是否规范、学生的参与程度是否积极主动、学生的操作是否有安全隐患等等。在学生完成实验探究以后，学生通过实验所得出的结果可能并不十分理想，如熔化的温度偏差较大，所画的图像并不能明显地看出来熔化过程等一些问题。出现这些问题在传统教学观念来看实验都是失败的。现在我们注意到新课程标准已经将知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观摆在了同等重要的位置。因此我们不能只关注学生实验的结果是否理想，更要关注学生对探究过程的参与程度。不管实验的结果如何，在得出实验结论之后都要组织学生进行交流和讨论，可以让学生考虑这样的问题：“１．你的猜想和实验结论是不是一致哪？２．你的结果和其他同学相比有没有较大的差异？如果有较大的差异原因是什么哪？３．在探究过程你是否发现了新问题？４．你对这个装置是否有新的改进？５．有没有更好的实验方案哪？”通过这些问题的交流和讨论，如果学生的实验结果并不理想，但他能找到实验结果不理想的原因是什么这也是一种收获。通过交流探究过程的收获既可以强化学生对探究过程的体验，也可以巩固他们对知识技能的掌握，训练学生的表述能力，同时培养了学生实事求是、严肃认真的科学态度。可见注重科学探究的教学与传统教学的区别主要是在于不仅注重探究的结果，同时也注重学生参与实验探究的过程体验，培养学生的情感、态度和价值观方面的作用。当然，学生在刚刚学物理的时候，我们一方面要控制好科学探究的操作难度和思维难度，又要充分挖掘教学内容当中可以进行科学探究的因素。比如在声现象的教学当中，由于对于声现象学生并不很陌生，所涉及到的实验器材又比较简单、操作也很方便。因此，在教师提出问题之后要让学生动手做实验，通过具体的实验操作参与引导学生经历研究声音产生的过程，交流所发现的实验现象。这样既可以激发学生参与认知过程的兴趣，也可以让学生体验到科学探究的一般性方法。再比如《大气压强》的教学，以往都是通过教师的演示实验，使学生认识到大气压强的存在，进而再由教师来讲解大气压强的数值以及测定方法。而现在的教学需要学生在学习知识的同时经历知识形成的过程，激发起学生积极参与认知过程和对科学探究的兴趣。通过对过程和方法的体验来培养学生的科学素养。我们可以将一些演示实验变为学生实验，这样来设计大气压强的教学，通过学生在课下的观察现象和搜集资料、动手做实验等方法，让学生对大气压强的存在先有一个初步的了解，这是改变学生的学习方法的一种具体可行的方法。通过课上学生对课前准备的展示与交流，从知识与技能上看，使学生真切感受到了大气压强的存在，而且也感受到了向四个方向都存在大气压强的事实。从过程与方法上来看，学生在准备工作中经历了猜想、假设、实验验证、搜集证据、分析与论证等科学探究的基本过程。从情感、态度和价值观上来看，通过参与观察、实验、调查等科学实践活动，以及交流合作等活动有利于培养学生一种实事求是、尊重自然规律的科学态度，这样的新课的引入，从课程目标三个方面上来看，都是符合课程标准所倡导的教育理念的。另外关于大气压强的测定的实验的教学，传统的教学多是通过看挂图或录象来直接给出托里拆利实验的结论。而现在我们考虑到应该在知识的教学过程当中充分的引导学生来进行科学探究，所以关于大气压强的教学我们可以这样设计：通过压强的定义式来提出问题、引导学生思考如何测量大气压强的数据。首先让学生来设计方案，使学生经历设计方案的过程，并且对学生的设计方案进行实际的验证。在验证当中发现问题时再不断地修正方案，这样经历一个设计新方案——进行实际验证——完善方案的科学探究过程，最后再给出托里拆利实验的结论。这样的处理会充分地利用教学当中科学探究的素材，使学生的创新能力、交流合作能力、思维能力都能得到锻炼和提高。另外，我们现在所倡导的学生探究活动与传统的学生实验是不同的。在新的教育理念下，强调培养学生的创新意识和实践能力，所以学生的实践活动并不是在教师的指导下按照教师预先规定好的程序来进行操作，得出教师预计的实验结论。现在的实验探究更加注重引导学生去思考研究方法、设计研究方案来交流研讨探究的结果。
二．教学过程的设计应突出“从生活走向物理，从物理走向社会”
新课程教材注重到了在每章、每节的开始尽量以学生日常生活中见到的事物或现象引入，引发学生的共鸣、激发他们的兴趣，逐步引导学生探究事物或现象背后隐藏的本质规律。因此我们的教学设计也应力争从学生熟悉的事例出发，这样既拉近了教学内容与学生之间的心理距离，同时也有利于培养学生关注生活、关心社会的科学情感。比如在《汽化和液化》的教学过程中由于学生刚刚开始接触物理，因此在这一节的教学之初，我们就应该避开那些比较抽象的、一般化的物态变化和那些非常严密的物理概念，而应该从学生比较熟悉的日常生活当中的实例（比如晒衣服的问题）出发，认识到一种具体物质——水的物态变化过程。“水从衣服上跑掉了！”从这样一个学生很熟悉的生活现象中来认识汽化现象。再比如探究物质的一种属性——《密度》的教学，这个知识点一直是初中物理教学中的一个难点，也是学生的学习兴趣和学习成绩的一个分化点。但是在现在新的教育理念下，对教学内容的选择和组织形式应该进行改革。尽管在探究活动之后需要一些定量的计算，但是应该尽量避开那些意义并不很大的一些模型化的繁杂的计算，应该像教材当中的例题和作业那样设计一些有实际背景、有实际意义的习题。再比如《光的反射》的教学，我们不能仅仅把教学的重点放在知识的落实上，只关注如何掌握光的反射定律，如何提高学生的解题能力和解题技巧，而应该从实际的问题出发，使学生感到物理知识就在自己的身边、物理知识在实际当中是很有用的。因此我们可以从一些具体的实例出发来引入所要研究的内容并通过对物理知识的学习来解决这些相应的实际问题。
三．根据学校和学生的实际情况，开展多种方式的学习，注重培养学生的问题意识
新课程标准把“过程与方法”作为课程目标之一，与“知识与技能”、“情感、态度与价值观”并列，强调学生在参与科学探究过程中的体验和对科学研究方法的感受。所以物理教学不能只局限于教材知识内容本身，而应结合学校的物质条件和学生的兴趣、能力水平，开发多种多样的探究实践活动，在具体的实践活动中培养学生的问题意识，实践科学探究的基本过程，培养学生实事求是的科学态度，提高解决实际问题的能力。如在探究“熔化和凝固”的实验当中，学生从他的实验结果或者从熔化图像上很难看出比较明显的熔化过程，或者可能会发现海波由于过热而不凝固这样的问题。
