1、中学物理多媒体课件制作与思维能力培养多媒体辅助教学的出现，可以认为是教学领域里的一场革命，它集综合处理文字、图形和声音的能力等各类优势于一身，多媒体辅助教学所拥有的极强的表现力、重复性和优良的可控制性、交互性必将使物理课堂教学焕然一新，整个物理教学将从计算机技术中获得革命性的进展。如何恰当地应用多媒体技术优势，如何将现代技术与传统的教学完美地结合，将是物理教学研究的重要课题，而多媒体课件的制作是多媒体辅助教学成败的关键。本文将就中学物理课堂教学如何将物理知识传授、能力培养与计算机技术结合进行物理课件的制作的几个问题进行探讨。一利用计算机极强的表现力，变抽象为具体，帮助学生形成正确的物理形象，培
2、养学生的形象思维能力中学生形成正确的形象是进行物理形象思维的基础，只有形成正确的物理形象，才能使视觉能参与思维，才能在物理问题情境中排除次要因素，抓住问题的本质特征，才能组构原有表象，并在此基础上创造出新的形象。因此，在物理教学过程，要充分利用计算机极强的表现力，将物理现象、物理过程充分展现在学生面前，让学生生活在一个形象的物理世界里。通过计算机的动态画面将一些看不见、摸不着的微观世界、物理图景、物理形象、抽象概念形象化，将在课堂教学中不便演示的现象和内容以立体的信息输入学生的大脑。例 1 在物体的相对运动问题中，临界状态的分析研究。“临界状态”的运动模型中的物体追及的最大距离和不相撞条件，传
3、统的教学是运用静态图片或板画图进行教学。实践表明，无论教师多么善讲也只能让一小部分思维能力较好的学生所接收。此外，这种教学对学生的吸引力不大，不能激发学生的学习兴趣。我们运用 3DMAX 制作立体小车，然后通过 Authoware 进行集成，将静态图景变为动态图景，将物理过程形象地展现在学生面前，学生如临其境，可以通过自己的归纳与总结形成正确的物理形象，增强形象思维能力。例 2 微观世界的认识微观世界图景学生是很难形成形象认识的，传统的方法是通过比喻、一些模型实验等进行教学。如“布朗运动”虽然可以通过实验进行观察，然而由于实验技能的差异有些学生观察不到所要观察的现象。在课堂教学过程中，教师又很
4、难将实验现象可视度增大。于是，我们用摄像机在显微镜上进行实验拍摄，将布朗运动拍成影像嵌入到多媒体课件中。另一方面，我们还通过动画软件模拟布朗运动，将我们所要观察的现象进行放大，让学生理解布朗运动的规律，形成正确的感知。二利用计算机较好的受控性，创设物理情境，向学生提供物理思维材料，培养学生的多向思维能力创造性思维能力的一个重要内容是学生能够对己知信息进行多方向、多角度的思考，不局限于既定的理解，从而提出新问题、探索新知识或发现多种解答和多种结果。物理创新教育需要进行创造性思维能力培养。因此，培养学生多向思维能力是物理教学的个重要任务。俗话说巧媳妇难为无米之炊。培养学生的多向思维能力，要向学生提
5、供思维素材，使学生的材料积累丰富。有限的课堂教学时间内、运用传统的教学手段将丰富的物理素材呈现在学生面前是很难做到的。另一方面，物理素材的呈现方式、呈现时机以及学生接收物理素材的形式也是教学设计时必须解决的问题。计算机的受控性为物理教学提供了向学生提供物理素材的途径与方式。从控制形式上讲计算机的受控方式有四种基犁，即：计算机控制、教师控制、学生控制、混合控制。物理教学课件的制作一般采取教师控制、学生控制方式。因为，这两种方式便于教师教学和学生主动接收教学信息理教学为了达到一定的教学目标，根据明确的任务，创设生动、活泼的物理情景。让学生在相应的物理情景中去认识物理知识和掌握物理知识，进而形成物理
6、思维能力。例 3 稳恒电流电路中能量转化分析的教学设计稳恒电流电路中能量转化分析一般在高三物理高考复习时作为专题进行教学。在高一、高二学生分别学习了机械能及其守恒规律，在热学中又认识了内能及内能与机械能的转化规律，在静电场中认识了电场能，这些是电路中能量转化分析的基础。复习课应当通过具体的实例让学生明白运用能量观点对电路进行分析是电路分析的一个重要内容，这是电路综合分析的物理思维方法。教学中应当抓住能量转化分析的主要问题设计物理情景，即一是能量转化方向问题，二是能量转化计算问题。让学生通过具体事例的分析，从特殊中总结归纳出一般规律。鉴于这种理念我们设计这节课的课件思路如图所示。我们运用 PHO
7、TOSHOP、ANIMATOP、AUTHORWARE 等制作了稳恒电中能量转化课件，该课件既有静态图景，又有动态演示，为学生多向思路的展开提供了大量的背景素材。在相应的教学过程之中我们设计了大量的课堂问题让学生在问题的引导之下完成认识过程，最后还有反馈训练。三利用计算机的重现性，培养学生的注意力与观察能力物理观察的基本特征是其知觉过程必须在既定条件下展开，按既定条件的成因，它分为自然观察和实验观察。前者指在不附加人为调控因素的自然形成过程的观察；后者指在人为复制或附加和调控的某一过程中观察。众所周知，许多物理现象是在较短暂的时间内完成的，有些观察注意力不集中的学生还没有看到整个过程时，物理现象
8、已经停止了。显然，观察的目的没有达到，因而对接下来的物理教学过程来说，这类学生也只订“听讲”的份了，而不能通过自己的观察来认识物理问题的本质。计算机具有非常方便的重现性，因而对物理现象的重新观察，人为控制条件：就显方便得多了。不过值得注意的是，复制或控制实验条件本身并不是观察，它是为了达到一定目的而采取的手段。许多暂态物理过程我们可以通过“慢镜头”或“定格”等较简便的手段即可达到让学生仔细观察的目的。例 4 碰撞过程的观察与研究碰撞过程有两大特点：一是碰撞物体之间的作用时间短，一般只有百分之几秒，甚至千分之几秒：二是碰撞物体之间的作用力大，经碰撞后物体的状态变化十分显著。两个弹性小球的碰撞前后
9、可分为四个阶段：接近、压缩、恢复和分离阶段。碰撞过程的机械能变化情况主要由两球开始接触到两球分离的中间两个阶段所决定。而这一过程的观察学生是很难观察到的，传统的教学是画草图说明，学生跟着教师的思路转，学习过程缺乏自主性。通过计算机辅助教学可以将碰撞过程放大、变慢，让学生进行充分观察，并从中体验分析研究物理问题的方法。多媒体课件将教学难点化解成一个个可观察的视点，降低了认知难度，形成教学坡度，吸引学生带着问题一步一步地进行科学探索，逐级攀登，逐步掌握物理知识。四利用计算机的交互性，改变课堂结构模式，培养学生的创造性思维能力思维是大脑对外界信息进行搜集、整理、研究、判断、推理的一种活动。创造性思维
10、是指人们能够在一定的时间和空间内捕捉住极有价值，极为新颖的信息，以尽快的速度抓住问题的要害和本质。物理教学过程中，传统的教学模式以教师讲解为主，实验和挂图分析为辅。这种教学模式主要是演绎方式的教学，不利于学生创造性思维的形成。从创新教育的要求来看，要培养学生的创新能力，必须改变传统的教学模式。新的教学模式应当重视学生质疑能力、创造能力的培养，中小学应建立以归纳式为主演绎为辅的教学模式。归纳式教学的一个重要前提是能够向学生提供大量的物理信息(物理事实、物理现象、物理过程、物理问题结构等)，让学生对所面临的信息进行归纳、分析与综合。计算机的交互性为向学生提供大量信息提供了前提条件，我们可将诸物理信息以一定的方式输入电脑，并以一定的程序进行科学编译，将大量的资料在有限的课堂时间内提供给学生。传统的教学模式是很难做到这一点的。多媒体课件的开发要求物理教师大量收集资料、物理素材，并进行技巧性编译和程序设计，使物理信息能够呈现在学生的最近发展区内，让学生通过自己的自主学习，增强创造性才能。以上四个方面是我们从计算机的特点出发，结合物理学知识和现代教学原则，运用多媒体课件培养学生思维能力的主要方法与途径。
