☆ 杨传绿

（厦门同安一中，福建厦门 361100）

物理是一门以观察和实验为基础的学科，大多数的物理知识都是通过对物理现象的观察与总结得到的，因此日常教学中，教师要注重实验，把物理过程呈现给学生，从而降低学生学习知识的难度。但是，一些物理现象或者过程稍纵即逝，或者是难以观察的宏观、微观世界，或者是模型动态变化、发展过程的推演，都无法在课堂中直接通过现场实验进行讲解分析。利用Flash制作的模拟动画可以实现把快速或缓慢的物理现象以正常的速度呈现，或展现宏观、微观的现象，或把抽象模型建立和推演具体化、生动化，或把物理规律模拟再现，能够对物理教学起到良好的辅助作用，激发学生的学习兴趣，优化教学过程，显著地提高教学效率、质量以及有效性。

一、用Flash游戏作为课堂引入

新课的引入对于整节课的教学可起到至关重要的作用，好的引入过程甚至可以让整节课的教学达到事半功倍的效果。一般引入过程可以分为实验引入、复习引入、事例引入、问题引入等等。在合适的场合，利用与课堂教授知识相关的游戏作为引入，可以在课堂一开始就迅速激发学生的兴趣，吸引学生的注意力，让学生在轻松愉快的氛围中学习。

笔者在《平抛运动》这节课教学中，课堂的引入就利用了一个飞机投弹的Flash小游戏。游戏的内容是一架水平匀速飞行的飞机对静止的轮船进行投弹轰炸（如图1），利用按钮控制炸弹的投放时机。邀请学生上台进行游戏，每人仅限一次机会，学生纷纷踊跃参与。前几位学生一般控制不好投弹的时机，无法命中目标，但是后上来的学生会事先通过观察其他同学的游戏过程进行思考，游戏就能达成目标。游戏一开始，学生们就都兴致勃勃，课堂气氛非常热烈。游戏进行完后，让学生对何时投弹才能命中目标进行讨论，从而完成引入，导入本课的教学。借助这个游戏，激发了学生对平抛运动的浓厚兴趣，调动了他们学习的积极性，愉快地完成了平抛运动的学习，收到了很好的教学效果。

图1

二、用Flash辅助进行实验仪器介绍及读数练习

实验仪器的结构及读数的掌握是培养学生物理实验能力的基本内容，也是历年高考试题中的必考点。考纲中要求“正确使用各种测量工具和实验器材：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力器、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。

在进行实验仪器介绍和读数的教学中，笔者都会先用实物进行介绍，让学生了解仪器的各部分组成，然后再用Flash辅助进行展示介绍（如图2），可以让学生更深入地了解仪器的内部结构及简单工作原理。当学生掌握了仪器的读数规则后，为了解学生掌握的效果，也同样利用Flash进行简单的读数测试。这时Flash便于操作、可视性、互动性强等特点体现得淋漓尽致。在进行读数练习时，可以任意设置仿真仪器的示数，让学生进行读数。同时利用Flash的Action Script制作的仿真仪器具有实时显示读数的功能，学生读数后都能把结果与Flash标准答案进行比对，若发现学生还未熟练掌握，就再进行讲解、训练，这样做使得实验仪器的教学收到了很好的效果。在这过程中，Flash起到了增加课堂容量、提高课堂教学效率的作用，很明显这是利用其他教学手段所无法达到的。课堂结束后，读数练习的软件还可让拷贝在班级计算机上或者让学生复制一份带回家，作为平时训练之用，把课堂教学延伸到平时的学习中，有效地扩展了物理课堂。

图2

三、用Flash实现抽象模型的建立、动态模拟推演

物理教学中有不少模型由于比较抽象，在对其进行动态推演的过程中，一些空间想象能力不足的学生常在这类问题上形成思维障碍，难以突破，还可能因此形成了畏难情绪。比如关于牛顿第一宇宙速度的推演：在高山上用不同的水平初速度抛出物体，物体运行一段时间后落地，如果平抛的初速度一次比一次大，物体落地点就一次比一次远；当初速度足够大时，由于地球近似球形，物体就再也不落回地面，而是做以地心为圆心的近似圆周运动。这一过程单靠讲述或者辅以画图效果都不是很好，利用Flash动画则可以很方便地呈现这一推演过程，把复杂的问题变得简单化。原子物理的一些模型由于是微观现象不易观察，比如α 粒子散射实验、玻尔原子模型、原子核裂变等，在建立模型的过程中学生在理解上比较困难，利用Flash则可以让模型（如图3）的建立变得具体化和生动化，便于学生接受和理解。

图3

另外，物理学中有不少物理量，当外界条件发生变化时也跟着发生渐变，比如：常见的静力学中物理受三个共点力的动态平衡问题，一般都用图解法进行求解。但是，只依靠教师在黑板上作图分析，很难帮助学生在头脑中建立起动态的变化过程。例如：图4中所示的小球在挡板由竖直位置缓慢转向水平位置的过程中，分析斜面对小球的支持力N1，挡板对小球的压力N2大小的变化情况。为了突破这一教学难点，笔者运用Flash的动画功能，借助用来表示力的线段的伸缩和旋转展示了在这一动态过程中弹力的变化，使得原来必须依靠学生的想象才能获得的变化过程变得立体化及形象化，有效地帮助学生建立起正确的动态模型，降低了学生掌握知识的难度。

图4

物理学中还有不少模型动态发展过程无法用实验直接呈现，在黑板上直接画静态图分析效果也不好，这些也能借助Flash模拟其过程，让学生对此有了直观感受后，教师再板书并分析推导。比如：小船渡河、卫星运行及变轨、粒子在电场、磁场以及复合场的偏转，回旋加速器、电磁流量计、机械波形成过程等模型。

四、用Flash制作仿真实验让学生进行实验前的预习

仿真实验，就是创造一个可视化的实验环境，其中每个可视化仿真物体代表一种实验仪器或设备，通过操作这些虚拟的实验仪器或设备能进行各种复杂的实验，达到理想实验的教学要求和目的。

实验是物理学的基础，仿真实验不能代替真实实验，但是利用Flash仿真实验（如图5）软件可以让学生在实验前的预习环节中，了解和熟悉实验的原理、步骤、操作方法以及注意事项，加深对实验内容的理解，为实验操作做好准备。制作精良的Flash仿真实验系统可以让学生通过鼠标的点击、拖曳等操作实现模拟真实实验中的实验操作，当然，这也对Flash的应用提出了较高的要求。学生在完成实验后，更加验正了Flash课件模拟的实验现象和过程。笔者在组织学生进行一些验证性质的分组实验前，一般会先把仿真实验软件拷贝给学生，帮助学生做好实验的预习任务。

图5

五、用Flash辅助实现物理过程与图象描述的结合

用图象实现对物理现象、过程和规律描述，是学生学习物理必须掌握的能力，但是传统教学手段很难让学生把物理现象和相关的物理图象描述形象地联系在一起，教学过程费时费力。如果使用Flash就可以把动态的物理现象、变化的物理量和描述其过程的物理图象在一个画面中进行动态呈现，便于学生直观地了解其中的联系，从而加深对物理图象的理解。

图6

比如：在机械振动这一章里，弹簧振子和单摆两种典型的简谐运动模型通过实验演示，学生很容易理解。在分析模型运动过程中各物理量的含义及关系时，通过教师的言语描述以及在黑板上作平面图分析，可以呈现出有限的几个阶段中位移、回复力、加速度、速度等情况，但是整个过程中这些物理量的实时变化过程，则只能让学生通过想象获取。这些问题是学生不容易理解的，是教学中的难点。利用Flash把弹簧振子的振动、单摆的摆动及两者对应的简谐运动振动图像结合起来（如图6），让简谐运动的图象与振动的实际过程相对应，将如何用图象描述这一过程以及各物理量的变化实时呈现，就可以使学生突破这一难点。

本章的另外一大难点机械波的图象，不同的振幅、波速、波长、周期对波的图象产生的影响以及波的传播图象如何画，单靠传统教学手段也是难以呈现的，利用Flash进行辅助（如图7），实现对该难点的突破，也能起到事半功倍的效果。

图7

六、运用Flash辅助教学应注意的问题

1.模拟再逼真的Flash也不能替代真实的实验

物理是以实验为基础的学科，忽视实验，物理教学也就失去了物理学科的特性。一些教师或因为怕实验麻烦，或因为片面追求新奇，或只看重成绩，一味对学生进行应试教育，在需要进行实验的时候不愿意动手做实验，只用一些实验动画讲解一遍了事。利用Flash模拟实验确实可以做到非常逼真，但是任何仿真度再高的Flash模拟实验也是缺乏真实感的，不能体现物理实验的真实性，得出的结果没有说服力，当然不能用于替代教师的演示实验及学生实验！学生实验的过程，可能会经历失败的挫折，但也会体验成功的喜悦，在这一过程中，可提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，而且这种过程也正让三维目标：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观得以体现。Flash模拟实验只能用于辅助教学，如上文提到的帮助学生进行实验前的预习，或者在实际实验后进行慢速呈现实验过程可作分析讲解之用等等。

2.物理规律、公式的推导不要使用Flash播放呈现

教师在黑板上进行板书分析物理现象，推导物理规律、物理公式的过程，其实也是与学生实现互动、启发学生思考、进行记忆的过程。在分析推导过程中，教师漂亮的板书板画、思维辨证的过程，对于学生养成良好的作图及解题习惯都能起到非常好的示范作用，而这些都是任何多媒体课件所无法达到的效果。

3.Flash制作要遵循教学设计，符合物理教学规律

一些教师认为课件制作使用的技术越多、越高深，呈现的场景越华丽，越能体现制作者的水平。于是一些Flash课件片面追求视觉与听觉效果，界面过于花哨。Flash的制作和使用，应根据教学内容、教学目标、学生的具体情况进行内容上的编排和设计，遵循课堂的教学设计，符合物理教学的规律，充分利用Flash的特点辅助教学，渲染课堂气氛，提高课堂的效率，注重与学生的互动，以达到良好的教学效果。

[1]2010年普通高等学校招生全国统一考试大纲（课程标准实验版）[M].

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[3]吴有林.,计算机辅助教学技术[M].北京:清华大学出版社,2006.

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