在众多的现代教育媒体中,教学投影片以其制作容易、设备简单、操作方便、教师能灵活地控制教学信息的传递等优点,受到广大教师的偏爱。教师通过运用投影手段,以其新鲜、活泼、生动的形象一扫传统物理教学的沉闷空气,帮助教师解决在课堂上难以讲清、学生又难以理解的一些物理现象和物理过程,并能使学生迅速而又准确地理解和记忆,减轻教与学的负担,促进学生身心健康发展。
物理教学过程中运用投影手段究竟有哪些作用和功能呢?
一、投影教学能激发兴趣、集中注意力
学生对学科内容本身的兴趣在教学中的作用是很大的。如果学生对所学的学科本身感兴趣,就会深入地、兴致勃勃地去掌握这方面的内容,否则,学生就可能只是形式地、勉强地去学习,就容易分散有意注意,从而缺乏学习的积极性。因此,在教学中向学生提供丰富、生动、有趣的感知材料,激发他们的兴趣,引起他们丰富的想象,形成新的表象,以帮助学生顺利地认识和理解所学的知识;就成为教师必须解决的问题。
投影教学可以直观形象地再现被视察的物理现象和物理过程,具有生动性、趣味性和变化性的特点。在物理教学中运用投影手段所表现的物理现象和物理过程,感染力强,教学过程生动、活泼、有趣,能充分激发学生的兴趣,吸引他们的注意力,提高教和学的效率。例如,初中一册“压强”一章中关于汽车的液压传动刹车这一物理过程的叙述,如果仅仅借用课本上的插图,教师是很难讲清这一师生生活中几乎没有见过的物理过程,特别是因插图是静止的,使教师的讲解显得呆板,学生不容易理解。如果教学时利用一组插拉──转动式活动投影片,就能向学生充分展示液压传动刹车的物理过程。学生就能观察到当司机的脚踩下踏板时,是怎样通过杠杆带动活塞运动,从而挤压油缸中的油,又是怎样依据帕斯卡定律推动刹车蹄向两边张开,并将两片刹车瓦紧紧顶住刹车鼓,从而实现刹车的。这样的教学过程,填补了学生感性认识中的空白,变抽象为直观,变静态为动态,形象生动,使教师讲得轻松,使学生对这一物理过程看得清楚,印象也深刻。又如,关于晶体三极管的放大原理的学习,学生虽然能看到三极管的外形,却无法观察三极管内电流的方向和分配规律,在教学这部分内容时,如果运用线迭式投影片,学生可以清楚地观察到电流的方向以及电流的分配情况。这不仅能吸引学生的有意注意,充分发挥学习的主观能动性,而且,能帮助他们直观、深刻地理解晶体三极管的放大原理。
二、投影教学能加强教学双边信息反馈,提高学习效率
投影教学能提高学习效率,是有科学依据的。现代心理学研究表明,学生通过视觉所获得的知识占获得知识总量的83%。因此,采用投影手段进行物理现象和物理概念的教学,就能充分利用学生的视觉功能去获取知识,使学生处于良好的学习状态,从而提高学习效率。
投影教学能加强信息反馈。第一,教学中复杂的图形和总结性的大量文字,如复杂的串并联电路、关于电场、稳恒磁场性质的比较等,可以事先制成投影片,在教学过程中适时投影出来,教师可以节省大量的在黑板上板书板画的时间;第二,根据教学需要和知识的内在联系,把繁多的知识有机地综合在投影片上,可以加快学生感知进程,也有利于分清学习中一些容易混淆的内容,有利于学生对知识进行归纳、概括,找出知识的内在联系,从而建立知识的系统,便于巩固和记忆。例如,在教学《透镜成像规律》时,学生需在短时间内接受物体的位置不同,所成的像位置、性质、大小不同,用途也不同等纷繁的知识是不容易的,更无法在大脑里形成关于透镜成像规律的知识体系。为了帮助学生克服这一难点,教学中应用下表所示的投影片,无疑会提高教与学的效率;第三,信息反馈的覆盖面扩大了,也可以节省教学时间。如运用习题投影片组织课堂练习:投影出习题后,要求学生在自备的明胶片(或经过处理的玻璃片)上解答,这样一方面全班都可以积极参加,覆盖面大;另一方面教师可以不慌不忙地巡视学生的解答,及时发现典型的答案,并在投影仪上投影出来,教师再通过生动简短评论或讲解,能迅速使全班学生受益。第四,由于投影强烈的直观性和可变性,能引起学生的好奇心,唤起他们的注意力,使其处于最佳的学习状态,减少了教师组织教学的时间;又由于投影形象能帮助学生概念的形成、知识的掌握,减少了学习的困难,从而加快了学习速度,增大学习密度,提高了学习效率。
凸透镜成像规律投影片
物的位置 | 像的位置 | 像的性质 | 像的大小 | 应用举例 |
u→∞ | v→f | 实像 | m=0 | 测定焦距 |
u>2f | f<v<2f | 倒立实像 | m<1 | 眼睛、照相机透镜折射望远镜的物镜 |
u=2f | v=2f | 倒立实像 | m=1 | 望远镜的倒像透镜 |
2f>u>f | v>2f | 倒立实像 | m>1 | 显微镜的物镜,幻灯机、电影放映机 |
u→f | v→∞ | 无像 | 灯塔和探照灯的透镜 | |
u<f | v<0 | 正立虚像 | m<0|m|>1 | 放大镜、望远镜和显微镜的目镜 |
三、投影教学能增强演示效果
物理学是一门实验性很强的自然科学,学习物理学的基本方法是通过观察和实验,了解物理现象和物理过程,并对它们进行分析和概括,以揭示其内在本质,形成概念和规律,建立物理理论,并通过实验检验所得结论的正确性。但是,有些物理现象发生在微观世界,难以观察,有的物理现象可见度太小,也不易让全班学生观察清楚,这是传统教法中的一大难题。而应用投影手段可以使它“化虚为实”,“变小为大”,“化静为动”这样能使学生观察清楚、仔细,从而获得良好的教学效果。例如,讲述滑轮时,教师演示“外力拉动绳的距离为重物升高距离的两倍”这一重要结论,往往因为刻度,可见度太小,学生观察十分困难,后面的同学甚至根本无法观察。这时只需把刻度尺制成透明的投影教具,将整个实验投影出来,就能很好地解决这一困难。再如“轮轴的实质是连续转动的杠杆”的讲解,就是用模型教具也难以让学生观察清楚,如果用复合片层层展示和分析,教与学双方都是轻松的,学生不但容易理解,而且记的也牢固。
此外像刻度尺、温度计、弹簧秤、电流计等的刻度,可见度太小,将其制成投影教具就能放大;波的干涉、衍射,演示砂摆的振动图线,以及观察磁力线现象等。由于时空限制是不便让学生观察(不能竖直放置)的,如果制成投影教具就能解决这些问题。如把玻板放在投影仪载物玻璃上,砂摆在玻板上的图线就能清晰地投影在银幕上,就很容易观察了。
还需说明,投影手段除了上述优点外,还可以改变或消除实物观察中非本质因素的干扰,直观地揭示出事物本质和内在联系,使学生集中注意观察演示内的重要特征和重要方面,而不被分散到一些细枝末节上去,从而获得充分的感知,有助于加深对知识的理解和记忆。
四、投影教学能促进学生认识能力的发展
培养和发展学生的认识能力,是教学的另一个重要任务。认识能力包括观察力、记忆力、想象力和思维能力。学生学习知识,认识物理世界,需要具有一定的认识能力,而一定的认识能力。又是他们进一步继续学习深造和从事物质生产、科学实验等社会实践的必要条件。
投影教学对培养和发展学生的认识能力,特别是观察力和思维力是很有帮助的。例如,用投影教学法讲解波的干涉现象:把盛有适量水的水槽放到投影仪的载物玻璃上,从加强直观的波的干涉现象这一刺激着手。第一步,用橡皮锤敲击音叉后,把两个叉股同时接触水面,让学生观察银幕上放大了的波动现象,并引导学生分析:两个波源的振动频率、振动方向、振动步调(即相位)是否相同,在两列波的重迭区域里发生了什么现象。第二步,换用另一音叉重复上述过程。不同的只是将两叉股先后接触水面,让学生观察并引导学生重复上述分析过程;第三步,同时敲击两支不同的音叉后,分别将每支音叉的二只叉股接触水面,再观察分析。最后引导学生分析、归纳三次实验的条件和结果,从而得出波的干涉的条件。接着放映一张用不同颜色区分两列波、区分波峰、波谷的干涉图样投影片,以升华认识。在这一投影教学过程中,学生积极参与观察、思考,不但培养训练了观察力和分析力,而且生动的现象。鲜艳的画面加深了学生的记忆。
综上所述,在物理教学中运用投影手段,教学效果是明显的。今后,为进一步提高教学效果,我们将继续研究、运用好投影手段。
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