科学地使用计算机辅助物理教学

摘要:物理是一门以实验为基础的自然科学,在物理教学中,实验是让学生获得感性认识的基本手段,是必不可少的。

关键词:计算机辅助教学(CAI);物理教学;模拟;实验

中图分类号:G623文献标识码:A文章编号:1003-2851(2009)12-0149-01

当今世界信息技术的迅猛发展促使教育技术的飞速发展和改革。随着现代化教育技术的发展,利用多媒体计算机辅助课堂教学在物理学的教学领域中得到了广泛应用。勿庸置疑,这种现代化教学手段的使用增强了物理课堂教学的丰富性、生动性、趣味性,增大了课堂容量。它以灵活、生动、形象、鲜明的文字、声音、图形和动画把课堂教学带入了一个全新的境界,充分调动了学生学习的积极性,大大地提高了教与学的效率,在许多方面是传统的教学模式所无法比拟的。然而,多媒体计算机固有的局限性决定了它在辅助中学物理教学中不可避免的存在弊端,如运用不当,会适得其反。本文就多媒体辅助物理教学的优点和应当注意的问题谈几点看法。

一、计算机辅助物理教学的优势

(一)丰富的表现力,增强学生学习兴趣

运用多媒体技术,可以模拟仿真各类情景,在课堂教学的过程中根据物理学科的特点,针对不同的教学内容,综合运用声音、图像、视频、动画等多媒体手段创设情景,化不可见为可见,化静态为动态,化抽象为直观,化复杂多变为简洁明了,可以最大限度地调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣,又能够充分表现教学内容,突出重点、突破难点,引导学生积极探索、主动学习。

(二)节省教学时间,增大课堂密度

物理教学中经常要对不同时间学习的内容进行比较、归纳、概括、总结。在传统的“黑板+粉笔”的教学模式中,教师有时需要用较长时间写出一串长式子,画出图形或图像。例如,物理实验的复习,如用常规手段进行复习,教师很难把大纲中要求掌握的仪器装置一一画出,也不可能把演示过的实验重新演示一遍。若重做实验,不仅时间上不允许,而且由于无新鲜感,学生缺乏兴趣。若利用多媒体辅助,以其形象生动的声、图、画再现再验装置、实验过程和现象,对之演示整合,唤起学生对所学过知识的回忆,进一步深化所学知识,使所学知识系统化和结构化。更重要的是利用多媒体演示速度快,预设性能好的特点,加大了教学容量,提高了课堂教学效率。

(三)可以突破时间和空间的限制

实物演示实验有许多难以克服的缺陷:(1)有的实验受到外界干扰因素的影响比较大,效果不好,如测定重力加速度的实验;(2)有的实验过程在瞬间完成,学生无足够时间反应,如弹性碰撞实验;(3)有些实验带有很大危险性,不易操作,如220V带电操作、放射性试验等由于有极大危害性不宜在课堂直接实验;(4)有些实验在中学阶段没有条件做,如:常温液化,低温超导等在中学实验室无法演示;(5)分子运动,固体扩散,天体运动等由于受时空限制不可能演示。而这些都可以通过多媒体模拟演示,通过这些演示,激发学生大胆想象,将这些复杂抽象不易想清的内容,跨越时空的事物,形象生动地在屏幕上展示出来,变抽象为具体,让学生超越时空限制,突破思维障碍,培养学生的想象力和创新精神、探索精神。

二、计算机辅助物理教学中存在的几个问题

(一)多媒体不可完全替代物理实验

物理是一门以实验为基础的学科,物理实验是物理理论赖以产生和发展的基础,是物理理论运用于生产实践的桥梁,是学生探索物理现象和物理规律的有效手段,所以物理实验是不可替代的。实物实验在物理教学中处于如此重要的地位,它的直观性、真实性是多媒体课件无法达到的,它也是检验物理原理物理规律的标准,因此它是不可替代的。物理实验应尽可能让学生参与操作,亲自观察,让学生获得第一手资料和直观的真实感受,以培养学生严谨的作风和科学的态度,实事求是的探索精神,这无疑是非常重要的,也是物理教学的一个重要目标。

(二)课堂容量过大,学生难以消化

使用多媒体辅助教学主要能刺激学生的感观,使他们的思维处于兴奋状态,但如果刺激时间过长,也会分散学生的注意力。有的教师从开始教学到结束,连新课的导入、练习题的出示、作业的布置等全部都采用多媒体,一张接一张地放,使学生长时间处于被刺激状态,造成学生视觉感知僵化,这样的课堂效果肯定不会好的。而且过大的容量至少使很多学生产生了学习障碍,大多数学生成了观众,一节课下来好多同学什么也没学到。因此,多媒体辅助教学在教学中,并不是运用得越多越好,应根据内容恰到好处使用多媒体。

(三)CAI在课堂上的运用造成教师和学生注意力的分离

在传统的物理课堂,无论是教师讲,学生听,教师在讲台上做演示实验,或是学生亲自动手实验,教师巡视,师生的注意对象在内容上是一致的,这种注意为师生的情感交流提供了一个有效的通道,有利于提高教学效率。而在CAI教学中,教师的操作点在键盘,学生的注目点在大屏幕,这种师生的注意对象在空间位置上的分离不可避免地拉大了师生之间的心理距离,阻断了师生间情感交流的有效通道—眼神的交换,从而严重制约了教学效果和教学效率的提高。

总之,多媒体辅助教学虽然具有许多优越性,但同时存在诸多弊端。它永远只能作为一种工具使用,只有不断探索,恰当运用这种现代化教学手段,并与传统的教学手段有机结合,使学生较确切地把握完整的物理过程,才能提高教学效果,实现课堂教学最优化。