多媒体技术在中学物理教学中的应用.docx

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多媒体技术在中学物理教学中的应用

应用信息技术辅助开展实验教学

一、当前教学常用的多媒体设备

1、传统多媒体（计算机+实物展台+投影机+银幕）

2、电子白板（计算机+实物展台+投影机+电子白板）

二、多媒体辅助实验教学的切入点

1、使用多媒体模拟一些无法直接观察的实验（如宏观微观现象）；直接播放有危险性的（易爆、有毒）、实验时间过长（短）的、现有条件无法完成的实验录像，弥补直观感觉上的缺乏，将抽象的知识转化为具体形象的信息。

例1：

模拟无法直接观察到的实验，如可以模拟出原子核外电子的运动形态，尤其是最外层电子的运动形态；模仿出水通电时，水分子是如何分裂为氢原子和氧原子，而氢原子、氧原子又是如何结合构成氢气和氧气分子的动态过程，从而揭示化学反应的实质是分子分裂成原子，原子又重新组合成新分子的过程。

例2：

播放一些有危险的实验录像，如H2混合爆炸实验，使学生从视觉上得到验证，加深了学生对点燃可燃性气体前一定要验纯，否则可能引起爆炸的认识。

一氧化碳还原氧化铁的实验，因为一氧化碳有毒，反应需要高温，在实验室里完成存在一定的难度和危险性。

播放一氧化碳还原氧化铁的实验录像或进行“模拟”实验，使学生对实验原理、步骤、过程、现象一目了然。

例3：

错误操作的实验后果，浓硫酸稀释的实验，学生往往会有强烈的疑问：

把水倒入浓硫酸，会带来什么后果呢？

这个实验危险性很大，播放将水滴入浓硫酸中的演示录像，让学生看到硫酸溶液飞溅的现象，加上伴音效果让学生明确这种错误操作的危险性，使学生加深理解浓硫酸稀释时我们一定要做到“酸入水”的原理。

如：

对一些错误操作导致的后果展现，提高学生对化学实验安全性的认识。

模拟实验时间长的实验：

有些实验由于实验时间过长，无法在课堂上完成，这时可以借助多媒体虚拟实验。

如钢铁生锈实验等。

②

利用多媒体课件展示Flash动画演示真实而形象的说出违反操作规程的严重后果，这比老师“纸上谈兵”反复强调要深刻的多，这样既有利于对这一原理的直观理解，又使学生在以后做相关实验时得到警示，使实验操作更具规范性、科学性和安全性。

一些不能搬进实验室进行操作的现象，如闪电、日月食、海市蜃楼、内燃机、潜水艇、核裂变、核聚变、超声波等，

以讲解活塞式抽水机工作原理为例，当活塞提起时，圆桶内形成了一个低压区，外面的大气压就将水压入桶内。

这一动态过程实际上是在一瞬间完成的，而运用多媒体课件动态演示，并控制播放速度，掌握画面的可视性，以便讲解清楚。

这样化难为易，使所有的学生都能一目了然地掌握活塞式抽水机的工作原理。

学生通过对“模拟”实验的分析、总结、归纳，很快地突破实验教学的重难点，真实地“模拟”了实验步骤、现象，避免了实际实验中的不可操作性和危险性。

同时也将抽象的知识变成具体形象的知识信息，取得较好的实验教学效果，形成了牢固的知识。

有些实验因时间、空间限制无法在课堂教学中全过程演示。

例如：

铁制品生锈实验，我采取了同角度间断录像，编辑放映，使学生在几分钟内见到铁制品生锈全过程，化慢为快使教学内容真实可信。

对于一些有危险的实验改为信息技术模拟演示。

一些难以实现的实验，如CO中毒实验。

通过动画展示正常呼吸时氧气进入肺与血红蛋白结合，经血液到身体各部，血红蛋白又将各器官产物二氧化碳带回肺部呼出。

在对比演示一氧化碳中毒时，一氧化碳与氧气共同吸入肺，一氧化碳与血红蛋白结合，来回循环，而将氧气排斥在外，身体各部的二氧化碳也不能经肺呼出，让学生对一氧化碳中毒原理一目了然。

传统教学中只能教师口头讲解，学生凭空想象，现在利用信息技术课件来演示，让学生直观、生动、形象地了解到这些知识，加强学生对这些知识理解，同时也提高学生学习兴趣。

另外信息技术可以动态地演示一些化学现象，可以有效地控制变化速度，调节快慢，从而便于学生观察和思维。

有些化学反应瞬间完成，对其过程很难分步观察与判断。

通过信息技术教师可以对模拟控制变化速度、局部放大、反复演示，在教师与计算机共同启发下培养学生能力

学生实验中产生逆反心理时

学生实验时，有些实验如用嘴吹灭酒精灯、水倒入浓硫酸中、点燃氢气时不检验纯度点燃等，错误操作导致的后果虽然老师作了强调，但单靠教师口头讲解，学生凭空想象，学生心理很难满足，个别学生反其道而行之，偏偏错误的进行操作，等看到实验后果方肯罢休，学生的这种做法，往往使实验带有较大的危险性。

如何使学生既能顺利完成实验，又能消除他们的逆反心理呢？

等学生正确的做完实验后，教师可以利用录像或者计算机课件等多媒体材料演示错误的操作及造成的后果。

这样做，既不会造成仪器、药品的不必要浪费，又能让学生从另一个方面来加深对实验的印象。

2、利用实物展台的放大功能，增强演示实验的可见度

置于投影器上面，将实验现象放大于屏幕上，就能使全部学生更清楚的看到实验现象，提高了实验效果。

，在利用投影完成实验的基础上，可以用计算机将实验过程（或物质的变化过程）逐步地模拟出来，这样不但克服了传统的演示实验可见度低的缺点，还有利于教师有针对性地引导学生去观察，逐步培养观察能力，也利于教师调动学生去思考和分析他们所看到的变化，讨论产生这样变化的根本原因，逐步提高分析问题的能力。

在物理实验教学中我们经常需要做一些演示实验，但是演示实验往往存在一个可视性不强的问题，很多学生在由于距离老师比较远，观察不到实验现象。

利用实物投影可以放大实验器材，呈现良好的实验效果。

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，电能表是演示实验用器材，但是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，调解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。

弹性形变时物体的微小形变，

（1）.利用投影仪或数码展台将实验现象图形投影到屏幕上：

例1：

演示磁场的实验：

通常是把铁粉均匀地撒在平板玻璃上，在平板玻璃下面放上磁体，轻敲玻璃板后可演示磁场，但这一现象要让全班学生观察到不容易，如果将整个实验置于投影仪上进行，效果就明显不同了。

如：

在观察药品的颜色、状态、在试管里进行的化学反应的现象等教学中，教师的演示实验是在讲台上进行的，要让学生在座位上看清楚是不可能的，教师也不可能拿着实验让学生看或让学生到前边讲台上去观看等方法。

如果适时地利用多媒体技术进行放大，那样既方便又节省时间，效果又好，增加了课堂的知识密度和容量。

《金属的化学性质》一节探究Mg、Zn、Fe、Cu四种金属的活动性时，哪些金属能与盐酸发生反应？

反应的剧烈程度如何？

通过对比实验现象，引出金属活动性顺序。

在实验时我将试管放在实物展台仪上，把反应现象投影到背投电视的大屏幕上。

每个学生都能非常清晰地看到是否有气泡产生、产生气泡的多少以及这些金属与盐酸反应速度的快慢，不仅演示效果真实可信，也便于学生理解金属活动性顺序。

通过信息技术与实验的整合，克服了常规演示实验教学中后面学生看不清的弊端，

例1：

演示实验“磁体周围有磁场”，将磁铁和磁针全部放在实用展台上，整个现象清晰可见，即使坐在最后面的同学也能看得一清二楚。

既提高了效果，还节省了时间。

磁场是一个学生不易理解的概念，用传统的实验方法，实验结果只能在玻璃板上展示，效果不够理想。

如果改用多媒体投影实验，就能清楚的将实验结果放大在屏幕上，学生可以清楚的观察到铁屑的有序排列，再制作出磁场、磁感线的示意图，学生既认识到磁场的客观存在，也有利于对这个概念理解得更透彻。

例2：

停表、电表、刻度尺的读数教学；将演示过程进行放大，将关键部位利用特写镜头予以展现在同学面前。

①用实物投影再现仪器。

②用积件展示“螺旋测微器”读数原理、刻度特点（把“螺旋测微器”解剖开来，显露出内螺纹，让学生清晰地见到螺旋转动一圈，螺杆推进一螺距，从而生动地再现原理。

）③动画“螺旋测微器”转动，读数变化，让学生练习读数。

利用数码摄像头来改善不明显的实验现象：

例3：

对于一些由于实验器材体积小的实验，可以用数码摄像头辅助，通过多媒体系统投放上屏幕，让学生清楚地观察实验。

如实验中的小刻度尺、温度计、天平、弹簧秤、小型电流电压表等仪器的示数，就不再是前排学生的“专利”了。

后排的学生也能清楚地通过屏幕看到并读数了。

这样就使这些实验的可观性大大加强了。

例4：

对于实验现象不明显的实验，如：

水的沸腾、晶体的溶解升华凝华现象等实验不够明显，且有些还不易巡回让学生观察，使实验现象大打折扣，也只能是近距离的学生“受惠”，而后排学生只能望“实验”兴叹了。

通过摄像头将实验“现场直播”就能让每一个学生看个清楚，看个明白了。

3、利用多媒体创设问题情境，激发学生学习兴趣

“兴趣是最好的老师，利用多媒体可轻易地创设与教学内容有关的又与学生实际紧密相连的生动的社会、文化、自然情景，形成一种特定的教学环境和氛围，给学生多种刺激，让学生边听边看边思考，充分调动学生的多种感官、充分激发学生的多元智力来认识理解物理现象和本质，从而在较短的时间内，促进和提高学生的理解能力，激发学生的学习主动性。

在学习惯性知识前,展示一组交通事故中严重变形的车辆的图片,可以给同学以强烈的刺激,产生学习兴趣和求知欲望.

观看这样一段录像“第一次世界大战期间,2000高空飞行的时候,以为是一只小昆虫,“飞行员抓到的是什么呢?

教师提出:

”让学生眼观其形,各种信息有机地结合在一起,非常成功地激发了学生的探究兴趣。

意大利死狗洞的秘密

创设问题情境，激发学习兴趣。

信息技术集音、像、动画于一体，生动形象吸引学生注意力创设教学情境，具有其它教学手段所不可比拟的优势。

例如：

在讲完PH——酸碱度的表示法后对于酸雨的介绍。

用电脑播放几组受酸雨侵蚀前后的植物、雕塑照片，然后点击特写某张照片，仔细观察比较会发现照片叶面上出现许多黄色斑痕，雕塑作品前两百年完好无损，而在工业发达的今天不到六十年时间却已面目全非，配上轻柔的音乐，适当地进行讲解，学生感到新鲜又惊奇，也产生了疑惑，迫切想知道原因。

教师马上点题：

这无形杀手是谁？

——酸雨。

然后播放一段有关酸雨形成及其危害录像形象生动，开阔学生视野。

再如《水是人类宝贵的自然资源》教学中我运用信息技术辅助教学，当学生在大屏幕上看到大量的工业“三废”不断地被排到江河湖泊及空气中，导致鱼类死亡、树木枯竭、很多珍稀动物惨死，学生无不惋惜，心灵深处受到强烈震撼。

教师适时引导：

长此以往，人类的命运又将如何呢？

使学生深刻认识到保护自然环境的迫切性、重要性。

信息技术形象生动，感染力强，能激发学生对学习的兴趣，从而活跃课堂气氛，使学生在兴趣盎然的情境下去接受知识，有助于发展学生的观察力、形象思维能力，促进对知识的理解和巩固。

4、利用多媒体，辅助物理实验教学，突破重、难点

如凤城中学翁林树老师上《研究凸透镜成像》时，在进行实物演示后，为了全面分析，用多媒体模拟再现了实验过程，在模拟实验中改变火焰的位置（即改变物距），则火焰的像的大小、位置和性质就会跟着改变，从而直观地显示了凸透镜成像的规律。

很好得地组织学生通过动态图形进行归纳，总结出凸透镜成像规律。

借助多媒体播放，很好地利用了放大，慢速，定格等非多媒体条件无法实现的情景，使物理图景清晰明了，很好地解开了学生的困惑，突破了难点。

一些复杂的图形，比如力学中的受力分析、杠杆、滑轮等内容；电磁学中很多的电路、磁路；光学中光的反射、光的折射和透镜的成像等，都需要用到复杂的图形。

在传统教学过程中，教师要花很长时间才能完成这些概念、定理和例题的板书及相关的图形，这样不但浪费课堂教学时间，而且所作的图形还不规范。

物理电磁场、杠杆力臂作图

例如，在分析电磁继电器的运用——防盗器的工作原理这种题时（图7），学生对工作过程很难理解，教师要想在黑板上讲清，需画一个接一个的分解图形，即难看又麻烦，效果也不好。

而应用多媒体计算机则可将小偷的进入过程，防盗器的工作过程一一展现出来，一目了然。

再配上警报声，使学生有如身临其境的感觉。

这样既吸引了学生，激发了他们学习物理的兴趣，同时又可使教师费时费力讲不清楚的问题只通过一个动画设计就轻松完成。

提高课堂学习效果是不言而喻的。

5、利用电子白板的特有功能，突出重点、开展互动式学习

（1）利用电子白板的书写、批注、遮屏、聚焦提示等工具增强讲解的针对性，吸引学生的注意力，提高课堂教学的有效性。

（2）利用电子白板提供的学科工具，调动学生积极参与到教学中来，发挥其学习的主动性，使学习过程变得轻松、愉快。

在优美的图形上只要把指针一移动，就可以进行新的读数。

案例:

模拟连接实物电路图——“测量小灯泡的电功率”

使用电子白板从图库中调出所需的电路元件（电池组、灯泡、开关、滑动变阻器、电流表、电压表），把这些元件拖放到合适的位置后，用电子笔连线演示电路的连接方法。

在练习时可以把笔交给学生，由学生自己动手连接电路。

在修改时可用删除工具对某个错误的连线进行区域删除重新连接。

如有不同的接法可对所有连线做区域删除，只留下电路元件，再次连接。

在分析电路图和完成光路图的训练过程中物理图库也为教学提供了方便，使学习过程变得轻松、愉快。

案例：

模拟组装实验仪器装置——二氧化碳制取的研究

将实验中所用的仪器从资源库中调出，由学生在白板上进行组合，并让不同的小组形成竞争与对抗，互相指正。

在对组装图掌握后，再对实验室制取气体的装置进行实战，提高实验教学的有效性。

三、多媒体演示实验不能替代真实的实验

虽然计算机模拟实验的功能强大，但绝对不能以此来代替学生的亲手操作，否则就是一种本末倒置的做法。

实验媒体是任何其他媒体所取代不了的，它能培养学生观察能力、动手能力、分析能力和团结协作能力。

实验是最直接、最生动的媒体，化学教师不能舍本逐末，放弃垂手可做的实验而去用其它媒体，如果这样，就不能达到化学实验的效果。

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。

只有那些不易或不能做的实验，以及难于观察到的微观现象等，才用模拟实验代替。

对那些可见度低的实验；以及过程不易控制的实验；或受环境及天气影响不易成功的实验等，可在做完真实实验后，再用多媒体辅助分析。

而对那些操作简单效果显明的实验，切莫代之以课件模拟，违背物理教学原则。

多媒体教学手段只能作为“辅助”的作用，而不能完全替代传统教学模式。