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多媒体技术在初中物理教学中的作用
随着信息技术的迅速发展，现代教学媒体，特别是以多媒体计算机为中心的现代化教学媒体，已逐步为广大中小学所采用。它利用计算机向学生提供学习所需的各种资料和信息，并帮助学生巩固和检查所学的知识，把生动的动画图像、清晰的文字注解和优美的声音有机集成并显示在屏幕上，较好地攻克了许多教学难关。
如何利用多媒体计算机技术对传统的物理教学方式和手段进行改革，使物理教学活动达到最佳效果，成为当今从事物理教学的教育工作者所面临的新课题。本人在多媒体辅助教学课件制作和多媒体课件辅助中学物理教学方面做了一定的工作，下面就谈谈我对多媒体课件在辅助物理教学中应用的一点理解和认识。
一、多媒体辅助教学有许多优越性
1、多媒体比传统媒体更利于突破重点和难点问题。
多媒体课件具有教学信息媒体多维化、集成化、和交互性特征，能大大丰富表现力，更有利于信息加工，便于培养学生思维创造力和个性差异，更容易突破物理学中的重点问题和难点问题，具有更高的趣味性和启发性。从事中学物理教育的老师都知道，光的反射和折射定律知识是初中物理中的重点和难点内容，用传统的教学媒体去揭示光的反射和折射等难点内容时，收到的效果并不是十分明显。学生理解起来感到很抽象，不易在大脑中形成正确的概念，尤其在绘制光路图时更易出错。为了突破难点，使学生更容易理解、掌握难点，本人用用Powerpoint、Flash、3DMAX等应用软件开发了课件，模拟演示光的传播、光从各个方向射向界面发生的反射、折射，应用到课堂教学实际中去，让学生通过观察总结规律。反馈结果表明，利用多媒体课件辅助教学的班级，90%的学生掌握了光的反射定律、折射定律和光路图的绘制难点内容，并能正确应用所学知识解释一些与光的反射、折射相关的问题。又如电流、电压的形成和存在，始终是学生难以理解的问题，我们讲电路断开时，电路有电压没有电流，很少有学生真正理解。利用计算机“虚拟现实”的特点，进行逼真的模拟，将这些微观的物理过程生动、形象地展示与学生面前，使学生认识到电路断开时，导体中的电子仍然存在，只是没有定向移动，因此没有电流。在不知不觉中突破物理教学中的难点。可见，利用多媒体课件辅助教学，可使物理学中一些不可见因素及其变化规律呈现于学生面前，起到化无形为有形、化抽象为形象，转换思维模式，降低思维难度的作用，收到事半功倍的良好教学效果。
2、多媒体课件在物理实验教学领域具有许多优势
观察和实验是物理学的基本研究方法，许多物理定律、定理、规律都是由观察和实验得来的。做好物理实验对于培养学生的实验能力，提高学生学习物理的兴趣，就显得十分重要和必要。由于实验器材、实验条件等诸多因素的限制，用传统的物理实验教学手段来进行实验教学总是或多或少的存在这样或那样的不足，甚至有的实验干脆不能演示，多媒体课件恰好弥补了上述不足。
2.1多媒体课件辅助物理实验教学，可实现数据采集、处理、分析和图像扫描同时进行，避免了传统实验测量、数据分析处理等所需大量时间的缺点，节省了课堂时间，提高了教学效率。用具有友好交互功能的应用软件，开发的实验教学课件，可依教师的要求，随意改变实验条件和物理参数，如欧姆定律、凸透镜成像等实验，我就利用Flash设计了，随着电阻阻值（凸透镜位置）的变化，其他相关量也相应发生变化。在这种条件下，可避免重复性实验操作，随时得到物理变化规律和物理图像，使学生感受到探索研究式学习兴致的同时，激发学生的实验兴趣。
2.2多媒体课件可展示课堂实验无法演示的微观的物理过程，改变学生的认知结构。传统的实验教学由于受到时间、空间以及实验条件、实验器材等因素的限制，难以通过实验向学生展示微观的、极慢的或极快的物理过程，而这对于学生的理解，掌握概念和规律有重要作用。有些实验虽然可以演示，但其反应过程无法看到，可信度小，学生难以理解。如分子的扩散过程及电子移动形成电流、光的传播等。学生不通过实验得到感性的认识，对知识点本身就理解不深，很难在学生脑海中形成概念。利用多媒体计算机制作逼真的模拟课件，可以帮助学生摆脱这些认识障碍。
2.3多媒体课件辅助实验教学有利于培养学生稳定的实验兴趣，增强学生探索知识的欲望，提高学生的实验能力。“兴趣是最好的老师”，多媒体课件辅助物理实验教学对形成学生稳定的实验兴趣有一定的作用，由于计算机能够完成许多用传统方法和仪器难以测量的实验，因而学生产生了一种用计算机去探索实验规律的愿望，这种兴趣有持久性，比较稳定。计算机强大的多媒体功能、生动的三维动画，能够激发学生探求物理知识的愿望。本人在讲解凸透镜成像时，用计算机进行了模拟和仿真，用蜡烛代表物体，借助于鼠标通过拖拉元件，就可将物体成像的光路和象的性质呈现在学生面前。学生惊叹于多媒体技术的同时，更激发了他们探索物理知识的欲望，经过自己的分析和判断，得出了凸透镜成像的规律，这样形成的概念和方法是很难遗忘的。
3、多媒体课件促进物理课堂教学过程最优化。
教学过程是由教师、学生、教学内容、教学手段和教学环境等基本因素构成的，是教学的实施过程，即教师利用教学媒体把知识、意识传授给学生，学生通过积极主动的学习掌握知识、形成能力的过程。教学过程最优化就是在全面考虑教学规律、教学原则的同时，花费最少的时间使学生在知识方面的掌握、能力的发展、品格的培养方面取得最高可能的水平。
多媒体课件在物理课堂教学中优化作用不仅仅取决于其强大的计算机技术后盾，还取决于物理学科的特点及中学生在其年龄段上的思维特点。物理学是一门高度概括和抽象的科学，若不以一定程度的具体化、形象化的方式呈现给十几岁的少年，势必无法使师生在课堂上达到省时高效的教与学的效果。多媒体课件不仅可以模拟物理实验、演示物质变化的情景和过程，还能再现定理、定律、规律的推导过程，使学生在观看多媒体课件时，思维较容易达到兴奋点，充分调动学生各种感官，激发学生进行创造性思维。对于一些难以用语言描述清楚的物理过程，可利用多媒体课件将类似的过程在几分钟内用多媒体动画技术模拟再现，节约大量的教师口头讲述时间，而且更具感染力和说服力，更易学生理解接受，使物理课堂教学达到最优化。如在进行凸透镜对光线的作用教学过程中，提出问题：平行光线经凸透镜折射后传播方向有什么特点？用Powerpoint、Flash设计一束平行光线，利用向右擦除的动画效果使平行光线从左侧射向凸透镜，学生的注意力被吸引到动态的光线传播上。学生通过观察能够得出正确结论——平行光线经凸透镜折射后传播会聚一点。（这时教师可以介绍焦点、焦距、光心、光轴等概念。进一步演示使一束平行光线从右侧射向凸透镜，利用向左擦除的动画效果显示光的传播，观察后可得出凸透镜两侧各有一个焦点的结论）。然后，再问学生：所有的光线经凸透镜折射后都会聚一点吗？为解决这一问题，设计以下动画演示：
1、演示通过光心的光线、平行主光轴的光线、过焦点的光线的传播规律。
2、演示在平行主光轴光线与过焦点光线之间的一条光线，问学生经凸透镜折射后这一光线向什么方向传播？学生经过比较、分析能够得出结论。
3、演示在焦点以内的一条光线，再问学生经凸透镜折射这条光线传播方向怎样？如果这条光线再靠近凸透镜呢？（以上光线的入射点都相同）。通过演示学生看到：光线（除沿主光轴）经凸透镜折射后都向主光轴偏折（会聚），但只有平行主光轴的光线交于一点。通过演示不同角度入射的光线经凸透镜折射后的传播方向，边提问边演示学生的思维十分活跃。由于急于知道结论，学生全神贯注的观察。这时抓住时机因势利导，使学生对会聚的涵义有深刻的理解。
二、使用多媒体辅助教学，要做到适当而不是为了作秀，才能体现其优越性
计算机多媒体作为一种划时代的新的文化正在迅猛发展，为我们建立创新教育体系，全面推行素质教育，实现教育现代化提供了新的思想文化基础。每个教育者必须及早掌握这一新的文化，这是时代的挑战，也是现代教育工作者的历史性机遇。但是，多媒体辅助教学尽管有它许多优越性，也只是现代教育中实施教学的一种手段，而不是唯一的手段。因此，在实际应用中我们应注意：
1、教师的主导作用，不能因多媒体手段的运用而被削弱。多媒体是现代教学工具，在教学中确实可以提高一定的教学效果，但有些教师把多媒体说成是提高教学效果的灵丹妙药，过多地追求和利用多媒体的使用功能，致使学生感觉是看教师演戏，却是不可取的。作为教师首先应把握住自己在教学中的主导地位和作用，多媒体本是一种教学工具，教师不能只当“解说员”，而应通过对教学过程的设计和灵活多变的操作，使多媒体发挥最佳教学功能，同时要从人与多媒体、教学内容与多媒体的关系入手，探讨多媒体在教学运作中的基本教学规律和要求，使多媒体在教师的驾驶下有的放矢地发挥作用。
2、投影屏幕不能完全替代教师板书。现实中不少老师利用多媒体教学时已经脱开了粉笔和黑板，但“尺有所短、寸有所长”作为传统课堂教学象征的黑板仍有一些地方是现代教学媒体无法替代的，首先是黑板即时重现力强，随写随看，内容还可以方便地增删，教师在使用多媒体教学有时会突然而至的灵感，这些灵感往往是教学艺术的动人之处，却往往无法加入进去而生出许多遗憾。另外，好的板书有提纲挈领的作用，学生抬头一看，便对本节课的重点一目了然，运用多媒体是为了辅助教学，其出发点和落脚点是为了提高教学效果，教学中不能为了多媒体而去使用多媒体，应针对教学内容采取与之相应的教学方法、方式，合理地综合和利用各种教学媒体，包括传统媒体，取长补短。这样才能发挥各种教学方法的综合功能，取得最佳效果。
3、实验教学不能用多媒体模拟演示代替。实验是为让学生通过观察、研究来获得知识，因为它是真实地再现变化过程，所以有极强的说服力和感染力，同时也可以让学生更直观地看到操作过程与操作技巧。在教学中，用多媒体可以摸拟一些实验，例如摸拟一些不易观察、有危险性、无法或没有条件实现的实验，的确有画龙点睛、事半功倍的效果，但它毕竟是“模拟”实验，因此，可以通过实验解决的问题就没有必要再用多媒体摸拟。如电学中有关电流、电压和电阻的关系的实验，可以使学生在操作中获得知识，培养能力就没有必要使用多媒体模拟。而在凸透镜成像教学中，我先让学生利用光具座自己操作，观察物体与象的关系，学生对象的性质有了直观、零散的概念。再运用多媒体动画演示，通过拖动物体观察象的变化，归纳凸透镜成像的规律，使学生容易理解又记忆深刻。不少教师为了使用多媒体教学手段，而用多媒体摸拟实验来进行演示，显然是不切实际的。
4、实施多媒体教学不能华而不实，哗众取宠。使用多媒体为教学注入了活力，使长期困扰教师的某些教学难点迎刃而解，教师在感到惊喜之余，往往会舍不得割爱，将它们统统都用到教学中去，其实有时用得不当和过度，反而会成为教学的干扰源，分散了学生的注意力。如在介绍参照物的概念时，有些教师制作了非常精美的动画场景，学生也很感兴趣，但却把注意力放到了观赏动画上，似有喧宾夺主的意味，对参照物的有关教学没有多大帮助，这样的辅助或许还是不要好。我认为我们使用多媒体辅助教学的一般的原则应该是：用语言、文字、图形等多媒体形式就能表现得十分清楚的内容，就不需要也没必要花费大量时间和精力去搜集影像资料、制作动画片断，否则，效果虽然提高了一些，但投入过大，就显得得不偿失。因此，我们在使用多媒体教学时绝对不能华而不实，应有目的、有计划地用好。
三、充分发挥多媒体辅助教学的优越性，与改变教学观念和改善教学条件有密切关系
将现代媒体引入课堂，已使课堂教学焕然一新。然而，我们必须认清，现代教学并不完全等同于多媒体教学。多媒体教学只是一种教学手段。就这一点而言，它和投影仪、幻灯机并没有什么区别。因此多媒体教学的发展不能停留在媒体本身的优化组合上，我们应该把眼光从探讨电化教学规律转回到开发整个课堂教学系统的教学方法与学习方法上。向多媒体教学注入现代的教学思想。多媒体教学应该是现代教学手段与现代教学方法的融合，这种融合不是简单的相加，而是一个质的飞跃。多媒体教学应该从一些现代教学方法如情境教学、启发式教学、尝试教学中吸收教学思想，来完善自身的发展。
1、教学观念的更新，是发挥多媒体效益的重要基础
作为一种新兴的高科技辅助教学手段，多媒体课件能优化整个教学活动，从而极大地调动学生的积极性，使课堂教学的质量和效率获得显著地提高，但当前有些学校领导却未能及时转变观念，仍将注意力放在传统的教学模式上，舍不得在这些硬件上投资，或者虽已建起了电脑教室，却重重设防，以加强管理、延长设备使用寿命为由，轻易不让老师们使用……这些都在无形中制约了多媒体辅助教学工作的开展。因此，转变陈旧的教学观念，正确认识多媒体在提高教育教学质量上的巨大作用，是保证多媒体辅助教学工作顺利开展的前提条件。
2、硬件设施的完善，是充分发挥多媒体辅助教学效果的基本保证
多媒体辅助教学活动的顺利开展，离不开一定的硬件支持，除了必须的一台多媒体电脑以外，扫描仪、视频采集卡、ＣＤ－Ｒ刻录机、数码像机等外部设备也是时常要用到的。只有完善了必须的硬件设施，才能保证多媒体辅助教学工作的顺利开展。
3.对教师素质提出了新的要求
教师是教学工作的组织者，教师素质的优劣直接影响教学的效果。为了充分发挥多媒体辅助教学的优越性。当务之急是建立具有能适应信息时代发展趋势的新的教育观念，具备信息时代教育教学新型能力要求的教师队伍。要求教师不仅具有传统的教学能力，还要具有：
①信息能力和使用信息工具手段。教师要掌握多媒体计算机的基本操作技能；掌握Internet与校园网的使用。并能有效开发、利用教育信息资源。
②科研那里。教师除了掌握人们己熟悉的一般的教育科研方法与技能外，还应特别学习掌握由于现代信息技术在教育科研中应用而派生出的一系列新的研究方法与研究技能。
总之，将多媒体技术应用于教学，是现代科技的进步，也是教育教学活动的一大改革。教学改革的根本目的就是为了提高教学实效，因此，使用多媒体技术就更应注重教学实效。多媒体技术尽管有许多传统方法无法比拟的优越性，但它的作用只是辅助教学，因而它不能代替教师，更不能代替学生的思维。衡量多媒体的作用及应用发挥得如何，主要看多媒体的优势是否真正体现，是否达到预期的教学目标，是否做到简易而效果最好。因此，教师应根据教学目标和教学内容选择相应的教学手段，充分发挥教师在教学中的主导作用，用好用活多媒体手段，避免“书本和黑板”搬家的现象。
多媒体虽然具有许多潜在的优越性，但它永远只是手段，只有真正运用这种现代化教学手段，并与传统的教学手段有机结合，不断探索，充分挖掘其优越性，利用其在教学中的作用，才能真正发挥其作用，提高教学效果，实现课堂教学最优化。
