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如何運用模擬型課件
高中物理是向中學(xué)生傳輸科學(xué)知識，提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的一門(mén)重要課程，但也是學(xué)生普遍感到難學(xué)的課程。在物理課堂授課中，利用模擬型課件能展現通常無(wú)法看到的宏觀(guān)、微觀(guān)世界，能將轉瞬即逝或非常緩慢的物理過(guò)程以正常速度呈現出來(lái)，還可以展現物體的內部結構和內部運動(dòng)過(guò)程。因此，計算機模擬在物理教學(xué)中有著(zhù)廣泛的應用。
一、物理現象演示模擬
演示模擬是把計算機當作掛圖和電視屏幕，通過(guò)向學(xué)生演示各種圖象、動(dòng)畫(huà)、圖表和描述等進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，非常適合于輔助課堂教學(xué)。演示模擬能展現通常難以觀(guān)察的微觀(guān)世界和宏觀(guān)世界。物理中許多微觀(guān)結構和微觀(guān)現象即看不見(jiàn)，又摸不著(zhù)，演示實(shí)驗也無(wú)法做成。應用物理課件進(jìn)行現象演示模擬，這些問(wèn)題就迎刃而解了。
如“原子結構”教學(xué)中，傳統的“a粒子散射實(shí)驗”只能得出a粒子散射的規律，不能演示a粒子散射的微觀(guān)機理，利用課件模擬演示a粒子散射現象，學(xué)生可逼真地看到放射源中射出的a粒子射到金屬泊的原子上，絕大多數a粒子仍沿原方向前進(jìn)，少數a粒子發(fā)生較大的偏轉，有極少數的a粒子偏轉角超過(guò)了900，有的甚至被彈回，偏轉角幾乎達到1800。學(xué)生目睹了a粒子散射的“真實(shí)情景”后，便于理解和掌握原子核式結構理論。
二、物理過(guò)程模擬
自然界中，有許多稍縱即逝的物理過(guò)程，只有通過(guò)極為細心的觀(guān)察才能把握，經(jīng)過(guò)認真的分析才能理解，然而對于觀(guān)察能力還不夠強的學(xué)生來(lái)說(shuō)，卻是件很困難的事情，要想在教學(xué)中達到良好的效果，就必須把這樣的快鏡頭變?yōu)槁R頭，適當延長(cháng)過(guò)程的時(shí)間，讓學(xué)生有比較充裕的時(shí)間進(jìn)行觀(guān)察和分析，從而掌握現象的本質(zhì)。
例如，講授“電流的形成”時(shí)，雖然電流是真實(shí)存在的，但它卻看不見(jiàn)。摸不著(zhù)，學(xué)生是觀(guān)察不到的。如果靠學(xué)生自己去想象，難度是較大的，而借助多媒體課件用動(dòng)畫(huà)的形式模擬出電流的形成，并與水流的形成進(jìn)行類(lèi)比，將“短暫電流的形成”與“短暫水流的形成”進(jìn)行類(lèi)比，將“持續電流的形成”與“持續水流的形成”進(jìn)行類(lèi)比，制作了4個(gè)動(dòng)畫(huà)片段，變抽象為直觀(guān)、形象，從而有助于學(xué)生理解和掌握“電壓是形成電流的原因，電源是提供電壓的裝置”這一知識點(diǎn)，突破本節的難點(diǎn)和重點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程既生動(dòng)形象，又揭示物理本質(zhì)。
三、演示實(shí)驗模擬
一些傳統的演示實(shí)驗，有如準確性差、過(guò)程模糊、受控因素多等缺點(diǎn)。因此，教學(xué)中如能在發(fā)揮傳統演示實(shí)驗的基礎上，配合以多媒體課件演示，可以達到更好的教學(xué)效果。
比如在教學(xué)“平拋物體的運動(dòng)”時(shí)，教科書(shū)中采用了閃光照相的方法研究平拋運動(dòng)，以?xún)蓚�(gè)小球同時(shí)運動(dòng)的照片說(shuō)明平拋物體與自由落體運動(dòng)在水平方向的運動(dòng)不同，但他們在豎直方向上的運動(dòng)是相同的，如果我們據此結論設計出一組小球同時(shí)做各種初速度的平拋運動(dòng)的動(dòng)畫(huà)，則更便于學(xué)生對閃光照相結論的理解掌握，將此動(dòng)畫(huà)與平拋公式對照分析，有助于學(xué)生把握公式物理意義的內涵。當然，模擬畢竟是被理想化了的模型，對一些操作方便、效果明顯的實(shí)驗，無(wú)論從真實(shí)性還是效果看，都不宜用計算機模擬。
四、實(shí)驗操作模擬
物理是一門(mén)以觀(guān)察和實(shí)驗為基礎的科學(xué)，實(shí)驗是教學(xué)的有機組成部分。學(xué)生親自動(dòng)手參加實(shí)驗可熟悉各種實(shí)驗儀器的使用方法，增加感性認識，增強動(dòng)手能力，有利于培養進(jìn)行科學(xué)研究的興趣。這是任何模擬實(shí)驗都不能代替的。但有的實(shí)驗學(xué)生很容易忘記或記憶模糊，對于那些不適合重復進(jìn)行的實(shí)驗，可以在適當的時(shí)候，利用多媒體課件再給學(xué)生提供一個(gè)虛擬的實(shí)驗室。
例如，在講授完歐姆定律后，為了幫助學(xué)生更好地掌握這部分電學(xué)知識，我選擇了一個(gè)以“電路的實(shí)物連接”為中心內容的多媒體課件。課件中有虛擬的電源、開(kāi)關(guān)、電阻、燈泡、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、導線(xiàn)等器件，學(xué)生可以在計算機上自選連接方法，自選器材，組成很多不同的電路形式，按不同的電路圖對實(shí)物進(jìn)行連接，這樣的實(shí)驗克服了許多硬件實(shí)驗的不便之處，還可以進(jìn)行任意次的重復，達到復習和鞏固的目的。因此，將多媒體課件進(jìn)行的模擬實(shí)驗和傳統的硬件實(shí)驗有機結合起來(lái)，能收到良好的教學(xué)效果。
在大力提倡素質(zhì)教育的今天，物理教學(xué)不僅需要培養學(xué)生良好的科學(xué)素養，還需要培養學(xué)生的創(chuàng )造意識與創(chuàng )新精神。只有在實(shí)踐中不斷研究和探索使用多媒體課件輔助物理教學(xué)的方法和技巧，才能使這一現代教育技術(shù)顯示出更強大的生命力。
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