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多媒体在大学物理实验教学中的应用

2014-10-08潘光义

教育教学论坛 2014年7期
关键词:大学物理多媒体实验教学

潘光义

(贺州学院,广西 贺州 542800)

一、多媒体对大学物理实验教学的影响

大学物理实验教学通过对多媒体的利用可以实现教学效率的显著提高。在应用多媒体的大学物理实验教学中,教学过程不再是传统的教师口授,而是将教学内容通过多媒体进行展示和讲解,由于多媒体具有直观、动态、生动、形象的特点,并且具有较大的教学信息量和较强的表现力以及不受时空约束等优势,所以应用多媒体的大学物理实验教学可以焕然一新,这种变化主要体现为大学物理实验教学的内容更加丰富、手段更加多样化、氛围更具现代感,在这种教学中不仅有利于学生兴趣的调动,同时也可以体现出大学物理实验教学的先进性。在以多媒体课件为支撑的大学物理实验教学中,教学过程社会能够让教学目标的完成更加的合理与准确,通过使用课件来分解实验步骤,学生可以在实验之前对将要面对的实践从声音、图像等各个方面入手进行了解。同时通过多媒体课件的使用,大学物理实验教学可以在单位时间内向学生传授更多的内容,在提高学生思维活动量的基础上提高课堂时间的录用效率。由于多媒体等现代教学手段更加清晰、直观且具有吸引力,学生能够对多媒体所展示的内容具有更加深刻的认知与理解,所以无论是从学生对物理实验教学内容的理解方面还是记忆方面来看,多媒体在大学物理实验教学中都发挥着重要的作用。不同的多媒体工具在大学物理实验教学中的作用也不尽相同,它们都有着相对的局限性和适应性,例如使用幻灯能够很好地表现静止放大的失误图像,但是却难以表现动态的过程,而录像则能够将失误运行状态形象、系统地表现出来,但是在放大方面却没有优势。所以大学物理实验教学中对多媒体的利用要视听组合、动静相兼,以教学内容为依据来对多媒体工具进行合理选择并进行组合优化来做到互相补充和扬长避短,从而充分发挥出多媒体对大学物理实验教学的推动作用。总之,通过在大学物理实验室中使用多媒体能够让教学内容化繁为简、更加直观,教学过程也会更加生动,而学生在这个教学过程中能够对教学内容具有鲜明感知和深刻体会,同时有利于学生进行认识和观察,从而提高大学物理实验教学工作效率。

二、多媒体在大学物理实验教学中的应用

现代教育技术的发展使大学物理实验教学具有了更多的课程资源。以大学实验教学内容为依据来对多媒体工具进行合理选择并对多媒体课件进行科学制作能够推动大学物理实验教学内容组织的科学化以及教学结构设计的合理化,从而更好地实现教学目标。在大学物理实验教学中,多媒体的应用主要包括以下几个方面:

1.对实验进行仿真与模拟,从而对真实实验的不足进行弥补。大学物理实验教学过程中的物理实验是对物理过程与物理现象的展现,在真实的物理实验中,一般发生的物理现象都十分短暂,这就在一定程度上降低了物理实验的直观性并且不便于被学生观察与理解,而与这些实验相关的理论知识也会因为实验本身的展现欠缺直观性而使学生难以将对实验的规律以及概念的理解从感性认知上升为理性认识,在此基础上,学生也无法利用现有知识对实验进行分析,从而形成大学物理实验教学难点。在真实的物理实验中,许多抽象内容难以用语言来表达,而通过对多媒体中计算机模拟物理现象功能的运用可以直观、形象、生动地展示出物理实验中所产生的物理现象,同时展现过程具有可重复性和可控制性,也可以对物理实验的步骤进行分解,从而让物理实验能够突出简单化特点以便于学生领会与理解。真实实验所难以进行观察的部分通过多媒体的放慢以及放大也可以得到良好的解决,这一优势同时也解决了学生出现理论知识与实验环节脱节的现象,并且在提高学生认识的基础上促进教师与学生的交互以及反馈,从而形成双向交流。在对真实实验进行仿真和模拟的过程中,可以随时对实验内容进行重复仿真和模拟,从而方便学生从多个角度和视角来了解物理实验并掌握物理实验所涉及到的概念和规律,从而推动学生问题分析能力的提升。

2.在物理实验前的课前与课后复习中应用。大学物理实验教学中的预习工作对实验教学的质量和效率具有直接的影响,在以往教学中,学生所开展的实验预习工作所依据的资料仅仅包括实验讲义和实验教材,这种预习的缺点在于由图片与文字所组成的讲义和教材不仅内容抽象枯燥而且难懂,而学生在实验过程中才与实验仪器接触,所以预习对学生开展实验效果的进一步提高意义不大。同时这种缺乏实际体验的预习工作与高校中实际的实验仪器和实验内容也存在一定的不相符情况,这也在一定程度上影响了实验教学质量。虽然通过让学生开展多次实践联系能够有效提高学生的实验能力与实验水平,但是却会造成很大程度的教学资源浪费。而通过多媒体在大学物理实验教学中的应用,学生可以在多媒体强大交互性的优势中对实验原理、实验仪器、实验操作等种种内容做出了解,在此基础上,学生开展真实实验时会面临更加简单的情况。学生利用多媒体开展的复习工作可以在电脑中完成,其中包括分析实验问题、回顾试验方法、与学生或者教师通过互联网进行交流等,所以多媒体下的大学物理实验复习工作不再局限于实验设备仪器、指导教师以及实验室等现实条件。通过对教学过程中教学课件的回顾,学生能够很好地对实验情境进行会议,从而对真实实验中出现的问题进行深化解决。这种复习模式不仅能够进一步扩充知识容量,同时还能对学生知识进行整理、比较和归纳,让片段、零散的知识系统化和条理化,从而使课堂结构得到优化、教学效率得到提高。

3.在实验数据实时采集中进行应用。物理实验有很多需要进行测量和采集的物理量,尤其是非电学量不是瞬时量就是十分微小,这些实验数据很难通过实验仪器进行测量,即使能够测量也存在较大误差。而通过多媒体技术的应用,实验仪器能够通过计算机和传感器进行连接,从而可以对实验数据开展实时采集。计算机与传感器进行连接的方法一般为实验仪器连接传感器,传感器连接接口箱,接口箱连接计算机,计算机连接应用软件,应用软件连接打印机或者其他设备。开展数据采集的过程为传统仪器将实验信号传达给传给器,传感器将非电量转化成电量并传送给借口箱,在简单处理数据后传感箱和计算机通讯,计算机利用软件对物理实验数据开展实时采集以及打印等工作,在多媒体数据采集下所采集的数据具有较高的精度,并且实验过程也更方便观察,高效省时,对培养学生的创造性思维与探讨性思维具有重要意义。

4.在实验数据处理中进行应用。实验数据的质量是物理实验是否成功的直接体现。物理实验中的许多数据都需要进行处理,如利用光电效应法对普朗克常数进行测定、利用模拟法对静电场进行回测等,对实验数据开展处理工作是学生在完成试验之后的主要难题。特别是最小二乘法和追查发这两种经常用到的对数据进行处理的方法不仅涉及到较多的数据,同时也具有复杂的处理过程,学生在计算中既浪费时间而且不能确保数据准确性,在此情况下,学生容易出现厌烦心理甚至对物理实验教学失去兴趣,所以在让学生掌握数据处理方法的基础上通过多媒体技术的利用来开展数据处理不仅能够确保准确性,同时也可以对实验误差做出更深刻的讨论和分析。

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