茹武年

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1672-1578（2016）05-0128-01

時(shí)下，隨著計(jì)算機(jī)在人們社會(huì)生活中的迅速普及，教育領(lǐng)域也因多媒體計(jì)算機(jī)的介入引發(fā)了一場(chǎng)空前的技術(shù)革命。傳統(tǒng)的教學(xué)媒體如黑板、教材等已遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需要，甚至就連幻燈、投影、錄音、錄像等新媒體在現(xiàn)代教學(xué)中也暴露出很多局限性，應(yīng)運(yùn)而生的多媒體計(jì)算機(jī)集合眾多教學(xué)媒體之長(zhǎng)，靈活地對(duì)文字、圖形、圖像、視頻、動(dòng)畫(huà)和聲音等多種信息進(jìn)行整合處理與控制，很方便有效地實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對(duì)話，具有集成性、可控性、交互性的特點(diǎn)，可以說(shuō)，多媒體計(jì)算機(jī)進(jìn)入教育領(lǐng)域代表了教育技術(shù)向現(xiàn)代化發(fā)展的主要趨勢(shì)。

在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，多媒體計(jì)算機(jī)也發(fā)揮了巨大作用，倍受廣大中學(xué)物理教師的青睞，越來(lái)越多的中學(xué)物理教師把視線投注到多媒體計(jì)算機(jī)上，甚至競(jìng)相效仿，似有泛濫之勢(shì)。

如何有效地利用多媒體計(jì)算機(jī)為中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)，正確發(fā)揮計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用，需要我們認(rèn)真分析計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中顯現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)點(diǎn)和不足。

1 計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)

1.1 利用計(jì)算機(jī)的色彩作圖功能，在演示中增強(qiáng)學(xué)生的直觀感覺(jué)

計(jì)算機(jī)在演示中利用圖形變化激發(fā)學(xué)生的好奇心，補(bǔ)充演示實(shí)驗(yàn)的不足，它的聲音和色彩也有助于加深學(xué)生的直觀印象，為學(xué)生創(chuàng)造良好的物理情景，使學(xué)生多種感官參與工作，加深感知程度，強(qiáng)化記憶。例如，用計(jì)算機(jī)模擬凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們能清楚的看到物體的光是怎樣通過(guò)凸透鏡會(huì)聚成像的，把很抽象的問(wèn)題變得形象直觀了。

1.2 利用計(jì)算機(jī)建立物理模型

建立物理模型是物理研究中常用的重要方法，抓住主要因素，忽略次要因素，形成物理模型。常規(guī)演示往往無(wú)法突出主要矛盾，學(xué)生容易被表面現(xiàn)象所迷惑，例如，在用計(jì)算機(jī)模擬動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)時(shí)，我們看到的就不再是一個(gè)圓形的輪子，而是抽象成一個(gè)個(gè)連續(xù)替換的繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿，很好的突出了主要因素，排除干擾因素，凸顯了動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)。

1.3 放大微觀世界，放慢高速運(yùn)動(dòng)

物理學(xué)許多問(wèn)題要揭示其本質(zhì)，就得深入到物質(zhì)的微觀構(gòu)成去研究，我們用傳統(tǒng)方法無(wú)法向?qū)W生演示微觀世界，運(yùn)用掛圖也只能看到靜態(tài)的物質(zhì)微粒模型，利用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)在這里卻能發(fā)揮巨大的作用，例如，用計(jì)算機(jī)模擬電路中電流的形成過(guò)程，在沒(méi)有接通電路時(shí)，導(dǎo)體中的自由電荷做雜亂無(wú)章的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，當(dāng)接通電路后，在電壓的作用下，導(dǎo)體中的所有自由電荷都做了定向移動(dòng)，從而在電路中形成了電流；再如，計(jì)算機(jī)模擬分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)和原子核結(jié)構(gòu)時(shí)，我們能在畫(huà)面上看到無(wú)數(shù)個(gè)被放大了的分子、電子的運(yùn)動(dòng)情況，實(shí)際物質(zhì)微粒運(yùn)動(dòng)速率是非?？斓模覀?cè)谄聊簧峡吹降囊仓皇潜蝗斯し怕说倪\(yùn)動(dòng)模型。

1.4 替代有毒、爆炸等危險(xiǎn)性大的實(shí)驗(yàn)

這類實(shí)驗(yàn)我們現(xiàn)在要盡量用計(jì)算機(jī)模擬完成。如，演示托里拆利實(shí)驗(yàn)，水銀有劇毒，課堂上不可能進(jìn)行真實(shí)演示，借助計(jì)算機(jī)運(yùn)用課件我們就能給學(xué)生展示大氣壓的存在和大氣壓能支持的水銀柱的高度。

2 計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的缺陷

2.1 減弱了學(xué)生的感知，降低了物理概念和規(guī)律的信度

多媒體計(jì)算機(jī)進(jìn)行的模擬實(shí)驗(yàn)是虛擬的，較之實(shí)際學(xué)生實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的主體地位發(fā)生了變化，由主動(dòng)探究變成了被動(dòng)接受，導(dǎo)致學(xué)生的探究興趣下降，親身體驗(yàn)弱化，實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感漸漸喪失，如果過(guò)多用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)代替實(shí)際實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)對(duì)得出的物理概念和規(guī)律的正確性產(chǎn)生懷疑。

2.2 缺失了對(duì)學(xué)生多種能力的培養(yǎng)和科學(xué)方法的訓(xùn)練

在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)閱讀實(shí)驗(yàn)資料可培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力；通過(guò)實(shí)際操作、觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論的過(guò)程可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力和思維能力；通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力；通過(guò)交流討論和書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，可以培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力。同時(shí)在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，為了得出正確的結(jié)論，必須要注意運(yùn)用科學(xué)的方法。這些能力的培養(yǎng)和科學(xué)方法的訓(xùn)練在多媒體模擬實(shí)驗(yàn)中是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

2.3 不利于學(xué)生意志品質(zhì)的鍛煉和科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，無(wú)論是老師還是學(xué)生，在實(shí)驗(yàn)操作中都必須實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真，來(lái)不得半點(diǎn)虛假，因此實(shí)際實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)作風(fēng)是十分有益的。同時(shí)，實(shí)際實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程總是伴隨著多次失敗走過(guò)來(lái)的，學(xué)生的意志就是在經(jīng)歷了多次失敗以后得到磨練的。模擬實(shí)驗(yàn)因缺少了學(xué)生的主動(dòng)參與，意志品質(zhì)自然得不到鍛煉，科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成也大打折扣。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，多媒體計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有利有弊，我們絕不能摒棄先進(jìn)的教學(xué)手段和教育資源不用，但也不能盲目追求時(shí)尚，不加選擇的運(yùn)用多媒體計(jì)算機(jī)。在下列情況下可以充分發(fā)揮多媒體計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)的作用：

（1）條件不具備的實(shí)驗(yàn)。如學(xué)校實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)量少或者沒(méi)有儀器，演示儀器太小看不清等。

（2）微觀模擬實(shí)驗(yàn)。如原子核結(jié)構(gòu)、分子的運(yùn)動(dòng)、電流的形成等。

（3）需要放慢過(guò)程和放大細(xì)節(jié)的實(shí)驗(yàn)。如凸透鏡成像的光路實(shí)驗(yàn)、抽水機(jī)抽水的過(guò)程、儀器的認(rèn)識(shí)和使用規(guī)則。

（4）需要建立模型的。如滑輪實(shí)質(zhì)的模型、日食月食的形成模型等。

（5）有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)。如托里拆利實(shí)驗(yàn)等。

每一位中學(xué)物理教師要把多媒體模擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)際實(shí)驗(yàn)配合運(yùn)用，互相補(bǔ)充，要盡量多引導(dǎo)和組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作，合適地運(yùn)用多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，使新課程背景下的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到一個(gè)新的高度。