（第一节 ）物理中的多媒体教学
在课堂教学过程中，教师，学生、教学内容，教学手段四个要素是一个统一的整体。其中教学手段就是指教师得以有效地传递信息给教学对象的物质条件，也就是所谓的教学媒体。当前我国部分中小学校都开始配备电影、录像、电视、幻灯、投影、录音机和计算机等现代化教学媒体。这就为多媒体教学手段进入物理课堂提供了物质条件。
实践证明，在教学中，充分运用多媒体教学手段，对培养和发展学生的自学能力，提高学习兴趣、教学效率都有着积极作用。本章节试图就多媒体在物理课教学中的作用做一初步探讨。
一、增强实验的可见度和演示效果
物理学是一门以实验为基础的科学，中学物理实验是帮助学生掌握知识和培养能力的重要手段。然而，在进行演示实验时，许多仪器由于尺寸比例小，可见度差，影响学生知识的掌握和智能的培养。为了弥补这方面的不足，我们可以在演示、讲解的同时，配合使用按比例放大的投影片或幻灯片等进行教学，这样增强了实验的可见度，加强了实验效果。
例如演示小磁针在通电螺线管的磁场中的物理现象，由于磁针太小，多数同学难以看清实验情形。为此，我们可以把磁针和螺线管实验装置通过投影片投影到大屏幕上，以增强实验可见度，从而可以较好的发展学生的观察能力和实验能力。
在中学阶段，由于受学生知识水平，设备条件等多方面因素限制，有些近、现代物理实验无法也没有必要开设（如核磁共振、超导实验等），但为了使学生适应现代科技迅猛发展的现实需求，必须向他们介绍这方面的基础知识。为此我们可以利用幻灯片、图片、电影、电视向学生重点地介绍。
有些物理原理、规律比较复杂抽象，需要借助某些直观的动态图帮助学生理解和掌握。如为了帮助学生理解和掌握力与运动的矢量合成分解原理，就要利用平行四边形或三角形法则。又如处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零这一结论比较抽象，为了使学生能正确地理解，就必须按导体刚进入电场，达到静电平衡状态前、后过程，作出三个原理简图的投影片。然后利用这些图片来分析导体内部自由电荷在电场力作用下定向移动，形成附加电场，并与原电场叠加，直到导体内部场强处处为零为止。这样学生就能正确地理解结论。再如正弦交流电的规律较为抽象，为此我们在讲解的同时放映交流电原理的电影，学生就能正确的理解线圈在磁场中旋转切割磁力线产生交变电流的变化规律。
二、动态分析展现物理变化的全过程
在物理教学的过程中，我们经常发现学生在分析物理现象时，只习惯于进行静态分析，而许多变化着的物理现象，却常常需要作出动态分析才能使我们认识变化的全过程。多媒体教学手段为我们对物理现象进行动态分析提供了有利条件。
例如在电学中进行欧姆定律教学时，大部分学生尽管能将公式I=UR、I=ωR+r用来进行电路的计算，但对电路中某个电阻变化时，将引起各段电路的电压、电流强度产生怎样的变化，有时却不清楚。这时我们用投影片（下页图）引导学生分析。
R3的滑缝向左移动时，V1，V2，A1，A2读数的变化情况，这就可使学生认识到当外电路中的某一个电阻发生变化时，将引起整个电路的电压和电流的分布情况发生怎样的变化，从而对全电路的欧姆定律和部分电路的欧姆定律理解的更加清楚。
在讲波的干涉现象时，学生能根据两个相同波源发出的波的叠加示意图，认识到凡是两列波相遇时，波峰和波谷相遇的地方，或波谷和波谷相遇的地方振动最强，而波峰和波谷相遇的地方振动最弱。这还仅仅是停留在静态分析的基础上。至于对每一个振动加强的点是否永远振动最强，对每一个振动最弱的点是否永远振动最弱？对这样的问题学生往往分析不清楚。
为此我们可以利用投影片（下图甲）和（下图乙），作出两列波在叠加时某些质点的振动合成图像，学生就能清楚地看到在产生干涉现象时，对每一个振动加强的点来说，由于两列波传到这里，使质点产生的振动都是同相的，因而合振动的振幅就能够达到最大。如下图甲。而振动互相削弱的点，两列波传到这里，使质点产生的振动是反相的，因而合振动的振幅最小，如图乙。这样学生就能够建立起一幅清晰的动态图形。在教学中恰当地使用模拟投影片就可使瞬变的物理过程以静止状态去观察理解，既可表现宏观也可显示微观，有利于教师引导学生认识物理现象及其规律。
三、运用CAI技术提高物理教学质量
CAI是computer Aidecl Institute的缩写，中文意为计算机辅助教学。教师可以把教学内容处理为“课件”，学生可以根据自己的程度选择不同的内容，这样可使教学内容多样化、形象化。
例如在讲人造卫星时，我们可以运用True Basin的动画功能，利用计算机画一个绕地球旋转的“人造卫星”。
学生在自己动手用计算机绘出卫星运行的图形后，在脑海中产生深刻的印象同时加深了对物理学习的兴趣。现在中学的物理教学，一般还是“满堂灌”，学生的视听感觉均感到单调，学生的学习积极性不能非常好的调动起来，影响对学生能力的培养。随着计算机的普及和推广，计算机将与物理教学紧密的结合起来。我们可在教学中运用计算机模拟技术。
例如在讲运动学时我们可让学生用计算机处理这样的问题：用飞机在坐标原点（0，0）朝x轴方向以VA=100米/秒的速度向右飞去。在同一坐标系统的B点（4000米，10000米）有乙飞机放出导弹，该导弹能自动校正方向正对甲飞机（见下图）。假设导弹飞行速度为VB=300米/秒，模拟甲飞机和导弹的轨迹，求出几秒钟后导弹能击中甲飞机（当导弹距离飞机50米以内，就认为击中）。
用计算机模拟方法，设甲飞机位置为A（x1，y1），导弹为B（x2，x2）开始A在0点。导弹方向为AB方向（程序略）。如下图。
学生可以利用计算机模拟在不同时间情况下飞机和导弹的飞行轨迹的实况，这也有利于学生对动态的物理过程的理解。
（第二节 ）CAI与中学物理教学
计算机技术的普及和发展，冲击着教育观念的改变和教学手段的提高。CAI（计算机辅助教学）对物理教学过程、课堂信息量和师生之间的交流将产生较大影响，在物理实验教学和辅助课堂教学方面发挥着重要作用。提高教师对计算机辅助教学的认识，加强教师计算机技术的培训，合作开发适应中学物理教学的软件是充分发挥CAI在中学物理教学中作用的当务之急。
随着计算机技术的迅猛发展及计算机的大量普及，很多中学配备了微机室、专用多媒体教室，建立电教中心，为计算机辅助教学（CAI）打下了硬件基础。如何认识CAI在中学教学中的地位，充分发挥CAI在中学教学中的作用，是摆在广大中学教育工作者面前的一个重要课题。笔者拟就CAI对中学物理教学中的影响、在中学物理教学中应用、目前存在的问题谈几点意见。
一、CAI对物理教学的影响
在现代课堂教学改革实践过程中，CAI辅助中学物理教学，化抽象为形象、化微观为宏观、化静态为动态、化不可操作为可操作过程。对化解知识难点，提高综合能力，推进素质教育具有重要意义。
1应用CAI使教学过程更加直观
从认识论的角度看，学生对事物的认识过程的起点是对事物的感性认识。在物理科的学习中学生由于无法理解一些抽象的理论，而对物理产生一种畏惧的心理，阻碍了他们学习物理的情趣，但应用CAI技术就能够直观的解释一些物理现象和规律，激发学生的兴趣，提高学习的效率。主要表现在以下几方面：
应用CAI可以实现抽象到具体的转变。比如，机械运动中的相对运动、回声测距、透镜成像等。对高中学生就非常难接受也非常难以描绘清楚。就相对运动的内容我们即可应用计算机来演示空中加油的情景和等速救护的过程，配上声音的效果，让学生从声音、图像全方位的感受，如置身于其情景，直观地掌握该节的内容。
应用CAI能够实现动静的相互转化。在物理教学中，有非常多的物理现象出现的时间极短，当学生还没来得及看清时，该过程就已经结束。学生就理解不了其中的本质，给教学带来困难。如平抛运动我们就能够使用数码相机把其运动全过程拍下来，然后进行制作，利用计算机可反复操作，使学生认识其过程，同时还可以利用它的某一时刻的静止画面来解释它下落时的特点。教学中的难点就容易突破，省时方便。
应用CAI可以实现从微观向宏观转移。由于条件限制，物理教学中有些物理的实验在课堂教学中无法演示，学生只能从理论上了解。像原子物理这部分内容，学生理解不深刻、记不住。我们可以应用多媒体的三维动画的进行动态的模拟演示。
应用CAI让枯燥的物理理论得以升华，形象而又直观的过程感染了学生的学习的动机，使学生变被动为主动，从而更加崇尚科学，因为科学有无限的魅力。
2应用CAI能够加大课堂的信息量
21世纪是信息时代，对于在学校里学习的学生，也应培养处理大量信息的能力。因而在课堂教学中教师应该向学生提供更多的信息、更多的资料，及物理学的发展情况，来扩展学生的知识面。教学过程中，教师经常花较多时间板书，特别是上电学课时写例题、画图例的时间更多，而采用多媒体中的显示文本的功能，这可使本应花十几分钟的内容在几秒内显示于学生眼前。由于使用多媒体的直观性也大大缩短了教学难点的突破过程。这就有时间讲解更多相关的知识和现实的应用，引导他们理论联系实际，丰富了课堂内容，而且从根本上改变过去“满堂灌”的教学弊端，给学生较多自由时间复习巩固，优化了课堂教学，增加了课堂的信息量。
3应用CAI便于师生间双向交流
传统的物理教学过程中，主要是教师讲学生听，不便于学生个性的培养。应用CAI可以真正改变学生和教师的位置，使学生成为学习的主体。当学生有问题时，可以及时提出或利用计算机网络与同学讨论，从而多渠道寻找解决问题的办法。当学生对某个物理现象有自己的观点时，也可以提供给大家进行研讨和交流，教师提供解答，这样双向交流中使学生的思维更加活跃，有利于培养学生的创新意识，实现学生主体教师主导的现代教学思想。
可见，应用CAI于中学物理教学，有助于教学中难点的突破和重点的把握，符合当前教育发展趋势，给我们教学顺利的转轨提供一种模式。
二、CAI在中学物理教学中的作用
结合目前中学物理教学的实际，CAI在物理学科中大体可应用在课堂教学、实验教学、辅导教学等三个方面，下面就这三个方面加以探讨。
1计算机应用于课堂教学中
课堂是学生获取各种知识的最直接场所，课堂教学是实现教师教与学生学的最主要途径，也是计算机实现辅助教学功能的主要场所。利用计算机进行课堂教学，可以变以往学生处于被动学习地位为主动学习，提高学生学兴趣及求知欲，促进知识和能力的正迁移。
（1）利用计算机，实现“人—机”交互式教学。常规教学中，教师了达到应试目的，一般都把教学对象定在中等程度学生身上，结果在教学过程中忽略了“两头”，造成优秀学生“吃不饱”，能力得不到充分发展；差的学生“消化不良”。造成该种现象的原因是局限于应试教育，不能因材施教，抑制了学生个性化的发展。而“人—机”交互式教学，计算机可利用学生各自的记忆及理解水平，及时地判别各个学生的可接受程度，随后据此向不同学生传递不同的教学内容和方式，最大限度地实现因材施教的教学模式。
通过一系列的反馈学习，不同程度的学生在计算机的因势利导下，使他们在掌握知识的同时潜移默化的学到了怎样学习的本领。
（2）利用计算机模拟课堂演示实验利用计算机强大的动画功能及有关外设能够解决许多用常规手段难以表达或可见度低的实验，如有关波的实验（波的独立性、波的干涉和衍射等）、透镜成像（成像原理、演示物体靠近或远离透镜时，像的动态变化等）；也可以通过计算机放大微观世界，采用“放慢镜头”模拟外部环境变化等手法来演示分子动理论、物体与物体的相互作用（如碰撞过程、物体微小形变）、气体状态变化等一些实验。这些画面清晰、直观并且能够瞬间定格、重复播放，既减少了教师的劳动强度又使学生理解快、记忆扎实。
2利用计算机进行实验教学
（1）学生实验中的应用。学生通过实验操作，不但能够达到理论联系的效果，而且能够通过实验培养动手能力、思考能力及想像创造能力。但传统的实验效果却跟上述目的相差甚远，这在很大程度上是由于大多数学生按部就班地做实验，不能充分调动思维造成的；而利用计算机进行学生实验的模拟教学，能够帮助学生手脑并用，发挥其想像创造能力。比如高一学生实验“测定匀变速直线运动的加速度”，就能够用模拟型教学，学生通过计算机，在机器的要求下边思考边选择实验仪器，组建模拟装置，自己设定钩码的质量，观测不同条件下的模拟结果，选择数据处理等。通过该种教学，不仅引导和培养了学生动脑的习惯，而且给学生提供了拓宽思维的环境。
（2）课堂验证性实验中的应用。验证性实验不但能直观地验证各种规律，避免纸上谈兵，且可使学生进一步深化所学知识，培养学生养成用实验手段探索自然规律的习惯，提高学习能力。如高中机械能守恒定律教学中引用气垫导轨，定量证明守恒定律，但美中不足的是教师需花一定的时间与精力来写加速度、速度这些中间值的演过程。如果用计算机来进行数据处理，可使教师抛开演算过程，快速得实验结果，使课堂更加紧凑。
3利用计算机辅导教学
在计算机中可以开展以学生为主体，以发展学生个性为目的的教学方式。如果学校的计算机是以网络形式存在的，则可在小范围内开展对某一课题进行讨论式教学，即教师预先确定讨论题目，随后让学生上网自己寻找感兴趣的或自己不懂的内容，再邀请其他同学一起讨论，最终得到答案。当中，教师可以参与其中，发现问题，及时指导。该种方法为学生主动学习，培养独立分析解决问题及集体合作精神打下了基础。
三、计算机教学中存在的问题及对策
1存在的问题
