物理知识由于比较抽象,解题方法灵活多变,教材解答题目过程过于原则性,缺少形象化的说明和配图,学生很难从抽象题意中建立起物理模型,抽象性思维能力较差,对解题方法一知半解,只习惯于背公式、背结论、背例题,久而久之,在心里逐渐对物理产生厌学和恐惧的情绪。随着多媒体技术的不断发展,在解题中适当插入动画来辅助教学,为学生提供了理想的物理模型,有利于激发学生学习兴趣和求知探索欲望,调动学生积极性和主动性,从多方位诱发学生学习思维,在脑海中形成物理现象,使学生感到新鲜、有趣、能引起他们的注意力就已经是进入解题的状态。
一、利用动画显示“反例”效果,增强学生判断习题能力:
学生在练习和做作业的过程中,往往暴露出对问题的错误理解,在课堂教学中利用“反例”来揭示错误的答案,可活跃课堂气氛,使学生加深对物理概念和规律的理解,从而发展学生思维能力。
例1:小球O挨着光滑竖直面AB静止在光滑水平面BC上,问小球受到多少个力的作用?
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动画设计:
画1:显示球受到的重力和水平面BC支持力,发现小球不动;
画2:显示竖直面AB对球的支持力,发现球在支持力的作用下向右作加速运动。
此时学生会很惊讶:小球的运动是不符合题意,说明小球其实是没有受到竖直面AB对它的支持力的作用。从而得出正确的答案。
例2:分析被足球运动员踢出后凌空向右上方飞行的足球受力情况。
思维障碍:学生经常会认为足球受到重力、空气的阻力和人脚对足球踢力的作用。
动画设计:
画1:显示球在地面时人脚和球接触瞬间受力情况;
画2:显示球在空中飞行时除受到重力和阻力外,还发现球受到踢力作用,此时人脚贴着球一起在空中飞行。
有趣的动画片、错误的结论立刻引起学生哄堂大笑,在笑声中学生领悟到自己错在哪里,在愉快的环境氛围中学生纠正错误效果好得多。
二、利用动画创设物理情景,激发学生解题的兴趣。
一般物理解题都是比较抽象和沉闷的,学生积极性不高,再加上考试负担,使学生失去了解题的兴趣。在解题中可以发挥多媒体的音效和动画效果,使沉闷的题目变成有趣的动画,可以吸引学生的注意力,激发学生学习的兴趣,从而提高学生解题的爱好和培养学生思维的能力。
例3、一个烟花在升到最高点H出爆炸,爆炸后分成质量m1:m2=1:2的两块,其中m1获得水平向右速度v。求m2获得的速度。
动画设计:
画1:随着一声声响,烟花以较快的速度发射升空,在漆黑夜空中散发出点点火光,烟花的速度越来越慢,到最后停止下来;(启发思考:烟花做什么样运动,它升空过程中速度是怎样变化的?)
画2:一声响亮的爆炸声后,看到烟花爆炸成两块,一块向左飞去,一块向右飞去。(启发思考:在爆炸过程中烟花的动量是否守恒?是否符合动量守恒定律?怎样判断?爆炸前后总动量分别是多少?)
通过动画刺激学生进行思维,直观的动画有效地调动学生各种感官,提高学生学习效率和教学质量。
三、利用动画分解物理过程,建立形象化的物理模型,培养学生综合分析能力。
综合题是将几个问题综合到一起,或是将部分问题的结果作为整体问题的过渡条件。题目的综合性强、涉及的知识点多、隐含条件多等原因,造成学生无从下手。解题的关键是为学生提供物理模型进行分析,使学生在脑海中形成表象,建立起概念和规律之间联系。而动画恰恰可以把繁琐、复杂的物理过程表现出来,在解题过程中可以把动画分解成多个简单过程,以降低题目的难度,然后引导学生运用恰当物理规律来解题,这样可以扫除学生对综合题的复杂感。
例4:小球A的质量为mA =0.6Kg,用长L=1m的细线悬挂在O点。小球B的质量mB =0.2Kg,放在平台的左端。把悬线拉开60º角后释放A球,使它与B球相碰。已知:A碰后的速度是碰前的一半,速度方向不变,|BC|=2m,B与平台间的摩擦因数μ=0.3,平台高H=0.8m。求:球B落地时的速度vD。(g=10m/s2)
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动画设计:用按钮控制动画播放和暂停过程。
画1:球A由静止开始释放,摆动到竖直位置,作匀加速运动;(启发思考:球A受到哪几个力作用?动能和重力势能怎样变化?是否符合机械能守恒定律?)
画2:球A与球B发生碰撞(配声音效果);(启发思考:两球相碰撞是否符合动量守恒定律?怎样判断?两球前后总动量分别是多少?)
画3:球B沿平台运动,球B在摩擦力作用下做匀减速直线运动;(启发思考:球B为什么做匀减速直线运动?这个过程动能怎样变化?球B受到的各个力是否有做功?)
画4:球B在C点做平抛运动后掉到地上。(启发思考:球B做平抛运动时是否符合平抛运动规律?)
四、利用动画化抽象为直观,化静为动,培养学生发散性思维能力。
电学的题目由于比较抽象,实验很难呈现物理过程,学生只有对问题进行分析与综合、类比和想象、推理和判断等多种思维方式,并且能熟练地运用数学知识和方法才能解决问题,从而造成学生解题障碍和打击他们的兴趣。利用有趣的动画可以呈现物理过程,激发他们解题的欲望,在心里上降低题目知识点的难度,有助于学生进行解题和培养他们发散性思维能力。
例5:电源电动势ε= 6V,内阻不计,R = 2.25Ω,小灯L上标有“6V,12W”,金属棒AB长L = 0.2m,棒的电阻R` = 1Ω,金属导轨的电阻忽略。如果匀强磁场的磁感应强度B=2.0T。求:(1)K接通瞬时,小灯L的功率;(2)AB受到的最大作用力;(3)AB运动的最大速度;(4)当AB匀速运动时,L的功率。
分析:这是一个集混联电路、磁场、牛顿运动定律于一体的问题。
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画1:当K闭合时,电流源源不断从电池正极出来,经过电阻R、开关K后分流,电流流过灯L(发光)、导线AB两支路,回到电池的负极;
画2:AB受到向右磁场力作用,作向右运动;
画3:导线AB运动过程中,AB电路中的电流大小逐渐减弱,到最后消失,磁场力也随着消失,导线作匀速直线运动,而流经灯L的电流逐渐增大,灯变得更亮。
例6:在下列各图中,当电路中开关S闭