物理中的多媒体教学

第一节　物理中的多媒体教学

在课堂教学过程中，教师，学生、教学内容，教学手段四个要素是一个统一的整体。其中教学手段就是指教师得以有效地传递信息给教学对象的物质条件，也就是所谓的教学媒体。当前我国部分中小学校都开始配备电影、录像、电视、幻灯、投影、录音机和计算机等现代化教学媒体。这就为多媒体教学手段进入物理课堂提供了物质条件。

实践证明，在教学中，充分运用多媒体教学手段，对培养和发展学生的自学能力，提高学习兴趣、教学效率都有着积极作用。本章节试图就多媒体在物理课教学中的作用做一初步探讨。

一、增强实验的可见度和演示效果

物理学是一门以实验为基础的科学，中学物理实验是帮助学生掌握知识和培养能力的重要手段。然而，在进行演示实验时，许多仪器由于尺寸比例小，可见度差，影响学生知识的掌握和智能的培养。为了弥补这方面的不足，我们可以在演示、讲解的同时，配合使用按比例放大的投影片或幻灯片等进行教学，这样增强了实验的可见度，加强了实验效果。

例如演示小磁针在通电螺线管的磁场中的物理现象，由于磁针太小，多数同学难以看清实验情形。为此，我们可以把磁针和螺线管实验装置通过投影片投影到大屏幕上，以增强实验可见度，从而可以较好的发展学生的观察能力和实验能力。

在中学阶段，由于受学生知识水平，设备条件等多方面因素限制，有些近、现代物理实验无法也没有必要开设（如核磁共振、超导实验等），但为了使学生适应现代科技迅猛发展的现实需求，必须向他们介绍这方面的基础知识。为此我们可以利用幻灯片、图片、电影、电视向学生重点地介绍。

有些物理原理、规律比较复杂抽象，需要借助某些直观的动态图帮助学生理解和掌握。如为了帮助学生理解和掌握力与运动的矢量合成分解原理，就要利用平行四边形或三角形法则。又如处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零这一结论比较抽象，为了使学生能正确地理解，就必须按导体刚进入电场，达到静电平衡状态前、后过程，作出三个原理简图的投影片。然后利用这些图片来分析导体内部自由电荷在电场力作用下定向移动，形成附加电场，并与原电场叠加，直到导体内部场强处处为零为止。这样学生就能正确地理解结论。再如正弦交流电的规律较为抽象，为此我们在讲解的同时放映交流电原理的电影，学生就能正确的理解线圈在磁场中旋转切割磁力线产生交变电流的变化规律。

二、动态分析展现物理变化的全过程

在物理教学的过程中，我们经常发现学生在分析物理现象时，只习惯于进行静态分析，而许多变化着的物理现象，却常常需要作出动态分析才能使我们认识变化的全过程。多媒体教学手段为我们对物理现象进行动态分析提供了有利条件。

例如在电学中进行欧姆定律教学时，大部分学生尽管能将公式I＝、I＝用来进行电路的计算，但对电路中某个电阻变化时，将引起各段电路的电压、电流强度产生怎样的变化，有时却不清楚。这时我们用投影片（下页图）引导学生分析。

R₃的滑缝向左移动时，V₁，V₂，A₁，A₂读数的变化情况，这就可使学生认识到当外电路中的某一个电阻发生变化时，将引起整个电路的电压和电流的分布情况发生怎样的变化，从而对全电路的欧姆定律和部分电路的欧姆定律理解的更加清楚。

在讲波的干涉现象时，学生能根据两个相同波源发出的波的叠加示意图，认识到凡是两列波相遇时，波峰和波谷相遇的地方，或波谷和波谷相遇的地方振动最强，而波峰和波谷相遇的地方振动最弱。这还仅仅是停留在静态分析的基础上。至于对每一个振动加强的点是否永远振动最强，对每一个振动最弱的点是否永远振动最弱？对这样的问题学生往往分析不清楚。

为此我们可以利用投影片（下图甲）和（下图乙），作出两列波在叠加时某些质点的振动合成图像，学生就能清楚地看到在产生干涉现象时，对每一个振动加强的点来说，由于两列波传到这里，使质点产生的振动都是同相的，因而合振动的振幅就能够达到最大。如下图甲。而振动互相削弱的点，两列波传到这里，使质点产生的振动是反相的，因而合振动的振幅最小，如图乙。这样学生就能够建立起一幅清晰的动态图形。在教学中恰当地使用模拟投影片就可使瞬变的物理过程以静止状态去观察理解，既可表现宏观也可显示微观，有利于教师引导学生认识物理现象及其规律。

三、运用CAI技术提高物理教学质量

CAI是computer　Aidecl　Institute的缩写，中文意为计算机辅助教学。教师可以把教学内容处理为“课件”，学生可以根据自己的程度选择不同的内容，这样可使教学内容多样化、形象化。

例如在讲人造卫星时，我们可以运用True　Basin的动画功能，利用计算机画一个绕地球旋转的“人造卫星”。

学生在自己动手用计算机绘出卫星运行的图形后，在脑海中产生深刻的印象同时加深了对物理学习的兴趣。现在中学的物理教学，一般还是“满堂灌”，学生的视听感觉均感到单调，学生的学习积极性不能非常好的调动起来，影响对学生能力的培养。随着计算机的普及和推广，计算机将与物理教学紧密的结合起来。我们可在教学中运用计算机模拟技术。

例如在讲运动学时我们可让学生用计算机处理这样的问题：用飞机在坐标原点（0，0）朝x轴方向以V_A＝100米/秒的速度向右飞去。在同一坐标系统的B点（4000米，10000米）有乙飞机放出导弹，该导弹能自动校正方向正对甲飞机（见下图）。假设导弹飞行速度为V_B＝300米/秒，模拟甲飞机和导弹的轨迹，求出几秒钟后导弹能击中甲飞机（当导弹距离飞机50米以内，就认为击中）。

用计算机模拟方法，设甲飞机位置为A（x₁，y₁），导弹为B（x₂，x₂）开始A在0点。导弹方向为AB方向（程序略）。如下图。

学生可以利用计算机模拟在不同时间情况下飞机和导弹的飞行轨迹的实况，这也有利于学生对动态的物理过程的理解。