利用多媒体设备 提高物理实验效果
长汀一中 林卫民
摘要：随着多媒体技术的发展，在物理实验教学中，多媒体集文字、图形、图像、声音、动画等各种信息传输手段为一体，变抽象为具体，使教学更加形象、直观、便于学生理解和掌握，突出重点，解决难点，提高物理实验效果，从而提高了教与学的效率，使教学效果达到最佳。
本文就物理实验教学的实践，谈谈利用多媒体技术如何提高物理实验效果。
关键词：多媒体设备 物理实验 效果
在中学物理的教学中，物理规律的教学是整个物理教学的核心内容。而物理学又是一门以观察和实验为基础的学科，实验教学是物理教学的重点和提高物理教学质量的重要环节之一。因此在物理教学中设置了许多实验，它对学生分析、研究物理概念和规律，学习探索未知世界的方法，起着积极的作用。但由于客观条件的限制，许多实验无法在课堂中完成，实验的科学性、直观性、探索性和操作性等特点在教学中未能真正体现，从而使现有的物理实验在物理教学中具有一定的局限性，如果在物理实验中使用多媒体设备，正好可以克服这些实验条件的限制，而达到预期的效果。
随着计算机的普及，多媒体电教设备如实物展台、电脑、VCD、投影机等应用于课堂教学，大大提高了教学效率。多媒体技术就是利用计算机综合多媒体功能，处理视觉、听觉的技术，包括文字、声音、图形、图像、动画和活动影像等信息媒体。通过多媒体教学能把学生的多种感官有机地结合起来，使学生感觉到知识的真实、开放、有趣、激发学生的兴趣，从而调动学生的学习积极性，活跃思维，有助于学生技能的掌握和智力的发展。
一、多媒体设备在物理实验教学中的应用
随着科学技术的发展，计算机的普及，电教设备的更新，现在许多学校都购置了投影机、实物展台、影碟机等视听媒体，这些电教设备应用于物理实验教学中，具有操作灵活，形式多样等特点，表现不同时空的动态事物、微观事物，特别是一些不易于观察的实验，通过多媒体设备，可以较清晰地展示给学生，对学生记住实验现象有一定的帮助。
二、利用多媒体设备提高物理实验效果
1、利用多媒体技术提高演示实验的清晰度
物理是一门以实验为基础的学科，物理实验是物理教学的重要手段之一，实验造成的情景能生动地吸引学生，增加探求产生现象原因的欲望，使学生处于一种积极的思维状态，如果所做实验的效果不好，现象不明显，能见度低，不但起不到应有的作用，还会使学生造成错觉，给教学带来不必要的麻烦。如果在物理实验教学中正确应用多媒体技术则可以大大提高演示实验的质量，不仅使现象明显、清晰，而且操作方便，能相应地节省课堂教学时间。如，在讲授“电阻”一节时，将电流表投影到大屏幕上，使学生非常清楚地看清电流表指针的转动情况，以及电流大小，从而加深了学生对电阻的理解。又如在游标卡尺、螺旋测微器的教学过程中，如何测量？如何读出刻度值？用过去传统的教学，学生往往不易理解，刻度值的读数，学生也很难看清楚，而通过实物展台的放大功能，学生对刻度值的读数就清楚多了，也容易理解，学生的记忆也深刻，不易忘记。
2、合理运用多媒体技术，优化演示实验教学
利用常用仪器、教具进行演示实验是一种基本的教学手段，而合理利用多媒体教学，是教学现代化的重要标志。如应用多媒体展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程，从而突破时空的束缚，进行逼真的模拟，灵活地放大或缩小物理场景，将物理过程生动形象地展现于学生眼前，使学生认识加强、理解透彻。例如，对于“LC电磁振荡电路”的振荡过程分析，应用计算机的动画功能，展现了随着电容充放电的进行，LC回路中的电场能和磁场能之间的周期性变化，振荡电路的大小和方向变化的全过程，安全逼真，激发学生的学习兴趣，激发学生的学习兴趣，使学生在学习过程中保持精力高度集中，思维高度活跃，求知欲高度旺盛的状态。对于可见度小，不易观察且只能水平演示、观察的内容，例水波的干涉、衍射现象，用发波水槽借助投影仪演示，既起放大作用，又使其有动感，使学生看到清晰的干涉条纹，对学生脑子里形成正确概念有极大的帮助。
3、利用多媒体的“模拟”作用，化抽象为形象，提高实验效果。
在物理实验教学中，有的演示实验操作起来较麻烦，学生又很难把静态变化组合成动态。如回旋粒子加速器这一内容，要想形象地介绍给学生，用常规方法几乎是不可能的。然而利用多媒体的模拟功能，制作好课件，不仅可以方便地调节粒子、磁场、电场的相应参数值的大小，并且可以输出即时数据，这显然比单纯地向学生灌输相应理论，让学生自己联想、组合取得更直观、更形象的效果，也更易为学生所接受。又如，人造卫星绕地球运转，环绕速度与轨道半径的关系，可用多媒体模拟实验，学生就容易得出V与r的定性关系。因此，用计算机“模拟”演示，能够使静态实验变为动态实验，使间断变为连续，而且演示节奏可以调节，增强观察效果。
4、利用多媒体技术辅助教学进行分组实验。
物理教学中的分组实验是贯穿整个教学过程中的一个重要环节。利用多媒体技术辅助教学进行分组实验，在教师指导下，让学生分组设计一个合理的每一个实验过程。
例如在教学中利用实物教具演示单摆概念，得出单摆的振动规律。要求学生在电脑上利用《几何画板》，可以自己或分组合作按以下步骤完成操作：（1）作一个较大的圆，并在圆的下端对称地取两点A、B，连接AB并作其垂直平分线，选取垂直平分线与圆的交点，标为0’作为平衡点（2）在圆弧AB上作一自由点，标为E点，选中E点和弧AB，让自由点E在弧AB上作往返运动。把E点向下平移2厘米，并连接E点与平移点作为重力G（3）把重力G进行分解，得到回复力，并度量回复力的大小（4）连接O’E，作为位移S，并度量它的大小（5）利用《几何画板》的计算功能，并根据机械能守恒定律，求出速度和加速度的大小，并且计算机能够在运动中即时计算更新速度和加速度的值，这样既形象又直观，学生又易于理解和接受。现在用效果图，手动拖动B点进行演示，让学生在实验中观察到：①单摆在振动过程中的位移、回复力的大小和方向的变化②从拖动过程中，电脑不断计算且即时演示出速度和加速度的数值变化，直观地反映了速度和加速度的变化关系。最后，双击“自动演示”按钮，让电脑自动演示，学生体验在整个振动过程中位移与回复力、速度与加速度度间的变化关系。
5、利用多媒体的“复现”，提高实验复习效果
传统的实验复习教学以教师讲解为主，学生只能死记硬背实验现象及过程，复习缺乏直观性、生动性，不能激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性、实验复习效率低。特别是近年来高考试题增加了物理实验的考察。因此，对于物理实验的复习就显得尤其重要。在教学中，利用实验多媒体光盘，讲解实验内容，可以达到图文并茂、声形并存的特点，形象、生动、直观地“复现”实验操作过程。利用各种交互方法让学生参与实验操作，从而得出实验结论。有效地克服了常规实验复习的弊病。
三、多媒体教学中应注意的问题
1、多媒体不能替代物理实验
物理是一门实验科学，实验教学是物理教学的重点和提高物理教学质量的重要环节之一。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和中介。因此物理实验是不可替代的。物理实验尽量让学生亲自操作、亲自观察，让学生获取第一手资料，当然对于一些限于条件，不能进行的实验，用多媒体模拟也是可取的。
2、不可盲目使用多媒体教学
多媒体技术辅助教学，应以提高教学质量为宗旨，应和教师的教学有机结合。多媒体教学只是教师授课的教学手段之一，各种手段都具有其各自的特点和独特的功能，在教学中它们是相互补充、取长补短的关系。因此，在教学中应深入研究教学媒体的基本性质及各种媒体的特殊性质，根据需要选择和有效应用媒体，以获得更好的教学效果。
3、努力提高课件制作技术，切忌照搬他人
多媒体教学要以优化教学目标为宗旨，制作的课件切忌让书本搬家，把屏幕当成电子黑板，制作的课件要充分体现课件的超文本功能、交互功能、网络功能的优势。使用现成的教学软件，一定要根据教学实际，有所加工，注重择优，千万不能图省事，照搬不误。
总之，多媒体技术在物理实验教学中，有其传统的教学无法取代的功效，但它只能是辅助教学的一种重要手段。课堂演示的普通物理实验和学生的分组实验绝不能以录像或动画代替，我们只有正确用好多媒体，才能真正提高物理实验的效果，使实验教学变得形象、直观，而且从视觉、听觉多方面地刺激学生，使学生能够在轻松的环境中获取知识。
参考文献：
1、安忠、刘炳升，中学物理实验教学研究，高等教育出版社。
2、卢惠林，改革中学物理实验教学的新构想，中学物理教学参考2000.10。
3、陆天池，多媒体教学的实践与思考，苏州教育科学研究所。
