多媒体计算机和网络教学以其丰富的媒体表现形式、强大的教学交互功能、可无限扩展的知识信息链接和方便自由的自主性学习特性,对于提高学生的知识水平、培养学生的信息素养、培养学生的创造思维有着传统教学无法比拟的优势。多媒体教学好处还有很多，它能丰富教学内容，引发学生学习兴趣；增加课堂信息量，提高教学效率；改善教学环境，免除教师板书劳累。因此，多媒体教学受到越来越多学校和老师的重视和青睐，有的学校明确规定多媒体教学必须占到常规教学的70%以上，并将多媒体使用情况作为评价教师优劣的一个标准。物理这门课程,作为自然科学的基础学科,学生学得好与坏,将直接影响学生素质的提高,因此作为物理教师必须在思想观念、教学方式、教学手段等方面都要发生深刻的变革,尤其应在多媒体计算机在物理教学中的应用方面应不断创新，充分发挥其在教学中的独特作用。
一、应用多媒体课件教学,充分发挥学生的主体作用,活跃课堂气氛,激发学习兴趣
提倡主体性教育,是社会主义现代化建设的现实需要,也是国际上教育改革的趋势。主体性教育的过程,是教师引导下的学生独立学习和自主活动的过程。按认知学习理论的观点,必须充分发挥学生的主动性和积极性,学生才能获得有效的认知。
在传统的课堂教学过程中,教师面向学生传授知识技能,从教学内容、策略、方法、步骤,甚至学生做的练习都是教师事先安排好的,学生只能被动地参与这个过程。这种方式以教师的主观意识为主,学生完全处于被动地位。
多媒体课件可以把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起,产生出一种新的图文并茂、丰富多彩的人机交互方式,而且可以立即反馈。在这种交互式学习环境中,学生可按自己的学习基础、兴趣来选择自己所要学习的内容,可以选择适合自己水平的练习,也可以选择不同教学模式(如个别教学模式或协商讨论模式)来学习,这种交互方式对教学过程具有重要意义。教师的地位和作用主要表现在培养学生掌握信息处理工具的方法和分析问题、解决问题的能力上,转变了传统的以教师为中心、以课堂为中心的教育方式。
苏霍姆林斯基指出,教学应使学生从中产生发现的惊奇、自豪,满足求知欲的愉快和创造的欢乐等各种情感体验,从而使学生带着高涨的、激动的情绪进行学习和思考,使教学成为一个充满活力和激情的活动。应用多媒体课件,能充分发挥学生的主体认知作用,较好地实现了上述要求。所以我在教学时经常从网上下载一些相关的内容。例如:在讲物体的平抛运动时,洪恩网上有这样一个课件:从同一位置同时出发三个小球,一个小球在竖直方向上作自由落体运动,另一个小球以水平初速度ν0做平抛运动,还有一个小球以 速度ν0在水平方向上做匀速直线运动,学生通过观察很容易就理解了平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动两个分运动;并轻而易举得出分运动和合运动具有等时性的结论。在本节课的巩固练习环节上我又从洪恩网上下载了一道习题并配以动画效果的课件:战斗机在距地面高500米的高空以100m/s的水平速度飞行,地面上有一辆速度为20m/s的坦克同向行驶,战斗机应在距坦克水平多远处投弹才能击中坦克(g=10m/s2)?学生在做完习题后,在课件上输入自己的结果看飞机投下的炸弹是否能击中坦克,这样一来学生学习的兴趣倍增。中学生学习兴趣的培养不仅靠内容的“有趣”,更重要的是“有用”,学生都清楚,计算机和以其为基础的计算机网络,由于处理信息的快捷和存储信息的巨量而着称于世,所以学生都希望各科教师经常使用多媒体计算机教学手段,以便达到既学习了本学科知识又掌握了一些计算机知识的目的。
二、应用多媒体课件教学多方位地提高学习效果
实验心理学家赤瑞特拉做过两个着名的心理实验:一个是关于人类获取信息的来源,他通过大量的实验证实,人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。这就是说,如果既能看得见,又能听得见,还能用手操作,通过这样多种感官刺激获取的信息量,比单一听老师讲课强得多。另一个是关于知识记忆持久性的实验,结果表明,人们一般能记住自己阅读内容的10%,听到内容的20%,看到内容的30%,听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%(1)。这就是说,如果让学生既能听到又能看到,再通过讨论、交流,用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。应用多媒体课件教学,能有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机,主动参与教学过程,使课堂信息量加大,学生易于接受,在愉快的气氛、交互讨论中掌握了教学的重点、难点,教学效果相当明显。
三、应用多媒体课件教学能起到放大作用
物理实验中的许多基本仪器、仪表,学生在课堂上第一次接触,加上仪器本身小,刻度也小,可见度差,使用很不方便,给教学造成困难,成为不应有的教学难点。现在有了计算机,教师可以自己制作投影片;也可以学习一下“物理画板”这一小软件的使用,利用人家制作好的现成的东西进行演示;还可以从网上下载现成的课件作演示。他们都可以很方便的把演示内容进行多次放大,例如:电流表、电压表、螺旋测微器、游标卡尺、多用电表等的使用和读数,教师好讲解,学生好观察并且容易掌握他们的正确使用方法,还可以在课堂上让全体学生进行准确的读数练习。同时,它甚至能让学生看到正常教学时根本无从看到的东西。如:在教《分子运动论》这一节时,我从网络上下载了分子运动的FLASH动画,又从“教学资源网”的“物理”网页上下载了分子运动的画面(2),在教学时,先放动画,学生就像看他们平时爱看的动画片一样兴奋。接着我对他们说:“想不想看更准确生动的分子运动?”学生当然愿意,我就给他们播放了分子运动的画面,使这一看不见、摸不着的物理现象在学生心中有了具体的形象
四、应用多媒体课件教学能做一些在实验室不可能完成的探究性实验
在物理课程教学中,很多内容是很难通过解说就能解决问题的,一些探究性实验在实验室不可能完成。如:人造卫星,宇宙速度以及各个行星既太阳系的运动情况,直线运动和受力分析等,如采用传统的教学方法,即便是讲一节课,学生也难以理解,反而只会加深学生对物理知识学习的畏惧感。这些知识完全可以运用多媒体技术让大家看到模拟的直观的情况,这不仅可以将内容讲得生动活泼,激发学生的学习兴趣,还可以增长学生的见识。
过去在进行高二课本《原子和原子核》一章的教学时,师生们都感到这一章的内容太抽象了,学生对这一章知识的掌握有一定的困难。而现在每上一节课学生都感到特别兴奋,因为再讲到a粒子散射实验时可以将有动画的实验课件引入课堂,既直观又形象,而且还可以清楚知道实验的做法,并在短时间内可以重复做多次;在讲轻核的聚变、重核的裂变、核能、链式反应等比较抽象的概念时,我们将视频影像引入了课堂,使学生对这些看不见摸不着的知识理解和掌握得都很好。这样的教学,能有效的激发学生的学习兴趣,使抽象、枯燥的物理概念变得直观、形象,使学生从害怕、厌恶物理到喜欢物理,乐意学物理。
五、应用多媒体课件可以切实解决课时矛盾
多媒体技术通过文字、图形、图像、动画、音频和交互式网络等方式,可使教学过程图文并茂、生动活泼,知识面更广。学生们在这些动感学习环境中,对教学内容更容易领会和掌握,可以大大加快学习进度,提高学习效率。更为重要的是,由于教学进度的加快,使学生无形中增加了额外的自主学习时间。
多媒体课件教学把理论教学和实践教学有机地融合在一起,教师在多媒体课件的教学中,随时可讲解理论知识、演示实验步骤、指导学生学习或让学生自己动手做实验;学生在多媒体课件中,既能学习到“必需”、“够用”的理论知识,又掌握了实践操作技能,做到省时、高效,课时矛盾迎刃而解。
多媒体辅助教学虽然具有以上几个非常显着的优点,但也有很大的局限性,它充其量不过是一种“电子教具”,我们在日常的教学工作中也应该注意到以下几个方面:
1、不能片面夸大计算机的作用
教学中是否使用计算机,应完全取决于教学需求,应以服务教学为出发点,以最大功效发挥媒体作用,达到最优教学效果为宗旨来选择使用。计算机只是一种教学媒体,它的角色应是辅助教学,不可喧宾夺主。多媒体教学作为一种辅助教学手段,不可能取代传统教学模式的地位和作用,因而课件也就不可能取代常规的实验和知识的阐述,只能模拟一些实验室里无法实现或难以实现的实验现象,从而让学生更能直观的掌握所应掌握的知识,否则,学生就会产生一种错觉,误以为所有的实验现象都是老师“创造”的,而不是客观事实。例如:《带电粒子在电场中的运动》就是一个无法实现的实验,而《平行板电容器的研究》则是一个很难实现的实验,所以我把它们做成课件进行模拟,避免进入所有实验课件化的误区。
教师在传统教学范畴里经过努力也没有解决或没有解决好的课题,根本原因是传统教学手段的局限性,例如,一些受到时空局限性不可能直接看到的微观事物,完全依靠教师用语言描述,就使得教师讲得累、学生学得苦,完全是死记硬背。电子计算机作为最先进的现代信息处理手段,有突出的新优势,但也同样有它的局限性(跟传统教学信息手段在某些方面比较,优势不明显)有经验的教师处理跟学生之间的信息交流,一般说优于只能在软件里做有限设定应答的计算机,特别是教师针对学生个性在语言上叠加的细腻的情感处理,是计算机无论如何也模拟不全的。因此,在运用进行多媒体物理教学时,必须首先处理好主与次的关系,一定要认识到教师仍然是课堂教学的主体,是课堂教学的支配者,多媒体只是起辅助作用,用来突破教学难点、形象生动地进行教学、提高教学效率。虽然它在一些方面有很大的优越性,但我们要看到,教师在课堂教学时不仅是进行知识的讲解,还有很多情感的交流和世界观的渗透,多媒体这是无法做到的,而且多媒体不具备对课堂突发事件的处理及随机应变的教学能力。切忌主次不分。
2、不能以计算机模拟代替实物实验
在物理教学中,建立一个概念或规律的时候往往通过对实验的观察并通过讨论总结得出结论。在这个过程中学生实现了很多学习心理活动,如:观察、分析、掌握实验方法等,其中最重要的是学生掌握实验方怯,学会通过实验得出结论的方法,这正是我们素质教育所强调的重要方面。例如:在牛顿第二定律的教学中,教师在前面实际演示或学生亲自做实验通过测量不同质量和不同拉力时的一系列位移、时间数据并分析数据得到加速度与外力成正比,与物体质量成反比的关系。这样得来的结论当然比抽象产生的结论扎实,使学生掌握了实验方法,培养了学生动手、动脑的综合能力。如果用多媒体把牛顿第二定律的实验制作成动画课件,上课时教师在荧幕上演示效果明显不同了,从表面上看教师上课容易了,教师用教鞭在荧幕上指一指前面讲一讲实现了教学目标。但是学生没有动手、动脑机会,显然这节课有点不足,好象是在纸上谈兵。由此,我们可以得出一个结论:在物理教学中微机辅助教学软件不能代替物理实际实验。
3、要注意计算机模拟中的科学性
计算机模拟,是对物理现象的提炼和再现,在整个过程中必须保持对物理实质的保真,否则,就会误导。例如有的软件由于计算和技术上的原因,使α散射曲线、电场线、磁感线的形状远离实际情况,影响了学生对物理的正确理解。因此,为了克服物理实际实验与计算机辅助实验的不足,我们采取了如下的方法:l、备课时研究确定本节课使用计算机辅助实验的必要性与可行性;备课时充分论证此堂课有无必要使用计算机辅助实验的必要性,同时确定如果使用计算机辅助实验应该怎样使用等。例如:在牛顿第二定律的教学中的具体操作是:首先引导学生做好质量不变时增加拉力和拉力不变时改变质量的实验,分析讨论的基础上用微机演示并用微机处理数据最后得出结论。在这里计算机只能作为辅助使用。在原子物理的粒子散射教学中,具体实验是不可能的,所以我们确定利用计算机来模拟粒子散射的过程,起到了较好的作用。2、计算机辅助软件的制作尽量与实际实验接近;计算机软件根多,但在实际教学中能利用的却不太多,这时需要自己设计软件(4)。我们的原则是软件尽量贴近真实逼真模拟。
为此，教师在课堂教学时,传统教学手段与多媒体教学手段同时并用,处理好它们主与次的关系,使它们相辅相成,达到最优教学效果。
综上所述,无论理论还是实践都证明了多媒体辅助教学具有非常独到的优点。在教学方法上实现了多样化;在教育模式上,使个别化学习和交互式教学成为可能;在教育观念上,为教育的发展提供了新思路。但同时我们也要注意到计算机在教学中的角色无非是辅助教学而已,使用它的时候要认识到其局限性,它不是万能的。
同时,我们教师也应该清楚地认识到我们正面对着一种新的挑战:它要求教师们不仅要从理论上接受多种媒体手段教学的优势,而且要在大量的实践过程中体会每一种设备的特点和优点,设计教案的同时要精心设计好每一部分所需采用的多媒体手段,并将它们有机地结合起来,以期达到最佳的课堂教学效果。
但不可否认的是，多媒体只是一种教学辅助手段，用与不用，要看具体情况，不能一概而论。即使必须应用多媒体教学，也应该做到恰切、适度、高效，应力争做到“四不要”：
一是不要忘了学生。应牢记以人为本的理念，课堂教学的所有活动都应围绕着学生顺畅掌握知识发展能力转，决不能由教师唱主角，学生沦为配角。具体到课件制作，从材料的选取、情境设置，到问题提出、材料解读，都要首先考虑学情。课件的使用更要根据课堂生成，及时跟进，破除那种教师预设好的“一问一答”“答案唯一”模式，将材料的解读权归还给学生，让学生用自己的头脑去思考，去辨析，去总结。
二是不要忘了板书。板书是一种思维的再现，既是一堂课知识的凝练和浓缩，又是师生交流互动的平台。板书教学具有制作与呈现同步的特点，符合学生从文字符号中获取有效信息的心理规律，可以起到学生如何记笔记的示范作用，也可以调节课堂节奏让学生有时间思考消化。多媒体教学缺少传统板书对课堂知识的规划性、整体性功能，会影响学生的整体认知能力。同时，由于多媒体教学是分屏显示，相互关联的内容处于隔离状态，打乱了学生获取信息的心理规律，学生难以掌握教学内容之间的逻辑关系。小学生、初中生由于年龄较小，更多的将注意力放在画面、声音、动画以及机器上，从而忽略授课内容，这就更需要教师板书来集中学生注意力，提高课堂教学效果。
三是不要设置太多情境。多媒体课件若情境太多，信息庞杂，不仅无法顺畅完成教学任务，更会扰乱学生的思维，冲淡重点探讨的内容，不利于教学目标的达成。我曾经听过一节“物质生活和社会习俗变迁”的历史课，教师选用的图片、影视资料、文字材料四五十幅、段，一节课从头至尾都是播放课件和教师解读，到下课铃响，还有四分之一的内容没有完成。我以为多媒体课件材料的选用必须少而精，要根据教学目标、教学内容和学情进行必要的取舍，图片、视频资料控制在15幅之内，留出时间让学生回味、消化、互动，坚决避免信息过剩和“灌、赶”现象。
四是不要把精美混淆为高质。多媒体课件制作应该以适用为基准，使用目的在于利用此情此景加强师生互动，激发课堂生成，激活学生思维，更好地实现优质高效课堂目标。但在实践中，有些老师片面追求课件制作精美，画面逼真，大量色彩鲜明的图片和优美动听的音乐介入，在一定程度上抑制了学生的思维，影响了课堂效果，也降低了课堂效率。还有些课件过多地运用动画，忽视了它对学生注意力产生的的负面影响。教学不是教师的一言堂，而是师生互动的双向配合，在多媒体教学中，应该坚持适度、实用、实效原则，力避花里胡哨的热热闹闹，绝不能让多媒体阻碍师生情感的交流，影响课堂教学的高效。
