一堂“新鮮”的物理課
　　
　　北京，高中新課程的腳步越來越近了。2006年12月10日，在陳經(jīng)綸中學(xué)舉行的一次新課程多媒體教學(xué)觀摩活動(dòng)，吸引了大批一線教師。新課程、多媒體……這些都是大家關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　物理課上，擠滿了聽課的教師。今天的課是波的干涉，典型的重難點(diǎn)。
　　先是演示實(shí)驗(yàn)。主講教師準(zhǔn)備了一個(gè)兩米多長(zhǎng)的大水槽，里面裝滿了紅色的水，同步推動(dòng)水槽兩端的擋板，水動(dòng)了起來，形成穩(wěn)定的高低起伏的水浪。
　　學(xué)生看得津津有味，“這種現(xiàn)象是怎么形成的呢？”
　　
　　圖1
　　接下來，學(xué)生三兩個(gè)人一組，圍在電腦旁，使用“橫波的疊加”動(dòng)態(tài)模擬軟件（如圖1）研究起來：選擇脈沖波、連續(xù)波，調(diào)節(jié)兩列源波的頻率、振幅，觀察疊加波、源波的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，操控定格、慢放功能，選擇質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行跟蹤觀測(cè)……教師巡視指導(dǎo)，不時(shí)地提出問題，所有學(xué)生都投入地操作著、熱烈地輕聲討論著。
　　緊接著是學(xué)生分組匯報(bào)和小結(jié)，“看到了各種條件下兩列源波都保持原有的形態(tài)互相穿過”、“通過定點(diǎn)跟蹤測(cè)量，發(fā)現(xiàn)疊加波上任意一點(diǎn)在某一時(shí)刻的振動(dòng)位移都是兩列源波同位質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移的矢量和”。
　　“那么，來定量地研究一下水面波干涉形成的條件吧?！?br/>　　新的任務(wù)又開始了，學(xué)生通過“水面波的干涉”動(dòng)態(tài)模擬軟件繼續(xù)研究，跟蹤加強(qiáng)區(qū)、減弱區(qū)的質(zhì)點(diǎn)，對(duì)比跟蹤任意質(zhì)點(diǎn)，操控定格、慢放，度量質(zhì)點(diǎn)與波源的距離，用電子表格進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和分析。
　　下課了，聽課的教師們立刻熱烈地討論了起來，專家的點(diǎn)評(píng)更是讓教師們頻頻點(diǎn)頭，“演示實(shí)驗(yàn)與科學(xué)模擬軟件的有效結(jié)合”、“信息技術(shù)手段恰當(dāng)切入，架起從感性認(rèn)識(shí)到理性分析的橋梁”、“科學(xué)動(dòng)態(tài)模擬軟件可以讓看不見的看見、看不清的看清，讓學(xué)生自主探究物理過程的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律”……
　　實(shí)驗(yàn)、思考，模擬、探究，討論、結(jié)論……新課程的探究教學(xué)要求在不經(jīng)意間完成了?？v觀一節(jié)課，教師說得少，但說在點(diǎn)子上，通過實(shí)驗(yàn)、模擬步步推進(jìn)；學(xué)生動(dòng)得多，不僅全體參與，而且思維活躍，因?yàn)樗麄冊(cè)谔骄恐凶约骸翱匆姟绷?、“發(fā)現(xiàn)”了結(jié)論。
　　主講教師的話發(fā)自肺腑，“沒有科學(xué)動(dòng)態(tài)模擬軟件這種新的教學(xué)工具，上這樣的課是不可想象的。”
　　迎接新課程，我們準(zhǔn)備好了嗎？
　　新課程，為我們的教學(xué)提出了新的要求，也帶來了新的問題。
　　“面向?qū)W生發(fā)展、實(shí)施素質(zhì)教育、自主協(xié)作探究”，這些都不再是口號(hào)，而是我們的教師必須通過一堂堂課落實(shí)的實(shí)實(shí)在在的要求。教學(xué)內(nèi)容變了、教學(xué)要求變了、教學(xué)模式變了，教師們面臨著“樹立新理念、掌握新內(nèi)容、實(shí)踐新模式”的新使命。面對(duì)著諸多新問題，從哪里突破呢？
　　解決問題的途徑也許不少，但實(shí)踐新的教學(xué)手段，無疑是其中重要而且必要的一種?，F(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，為教學(xué)創(chuàng)新帶來了新的可能，它可以為教學(xué)內(nèi)容提供新的載體，為教學(xué)模式提供新的平臺(tái)。通過課程資源的信息化、教學(xué)手段的信息化，讓信息化進(jìn)入教師備課、課堂教學(xué)、專業(yè)學(xué)習(xí)以及學(xué)生研究性學(xué)習(xí)等教學(xué)活動(dòng)環(huán)節(jié)，從而促進(jìn)教與學(xué)過程的信息化。在信息化的教學(xué)平臺(tái)上，我們不僅可以探索解決教學(xué)難題、改善教學(xué)效果、提高教學(xué)效率的新途徑，更可以不斷探索實(shí)現(xiàn)“自主、協(xié)作、探究”的教學(xué)模式。
　　
　　理性審視多媒體的教學(xué)價(jià)值
　　
　　信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，多媒體無疑是其中最早的一個(gè)，從幻燈投影機(jī)、錄像機(jī)到電腦，從靜態(tài)畫面到動(dòng)態(tài)畫面，多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用并不鮮見。現(xiàn)代多媒體技術(shù)更是今非昔比，流媒體、科學(xué)動(dòng)態(tài)模擬、三維空間建模、虛擬現(xiàn)實(shí)……多媒體已經(jīng)成為教師不可或缺的教學(xué)工具。我們討論多媒體的教學(xué)價(jià)值，要結(jié)合學(xué)科教學(xué)特點(diǎn)，來認(rèn)識(shí)多媒體的形態(tài)特征和認(rèn)知特點(diǎn)，分析其教學(xué)功能。
　　多媒體從形態(tài)上主要有圖片、圖形、表格、音頻、視頻和動(dòng)畫，每種類型都有其獨(dú)特的表現(xiàn)特點(diǎn)和教學(xué)應(yīng)用價(jià)值。圖片可用來直觀呈現(xiàn)具有典型特征的物體、現(xiàn)象、情景、事件等；圖形主要用于直觀呈現(xiàn)復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及軌跡、相互作用關(guān)系、操作過程、變化過程等；表格主要用于分析、歸納實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較易混淆概念，梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)等；視頻則可直觀呈現(xiàn)重要的自然運(yùn)動(dòng)或生命活動(dòng)的形態(tài)、過程、現(xiàn)象以及重要的科技人物和科技事件等。
　　不難看出，圖片、圖形、表格和視頻都可以用來呈現(xiàn)一些難以用語言描述清楚的直觀知識(shí)。其實(shí)我們的教學(xué)內(nèi)容中，有大量客觀知識(shí)本來就是直觀知識(shí)，應(yīng)該以“看”的方式來學(xué)習(xí)，只是傳統(tǒng)的教材過于強(qiáng)調(diào)文字?jǐn)⑹龅膰?yán)謹(jǐn)而對(duì)這部分知識(shí)不夠重視。雖然現(xiàn)在情況已大為改觀——在已出版的新課程教材中，圖片、圖形和表格受到了前所未有的重視，但新課程教學(xué)內(nèi)容的延展性極強(qiáng)，教材上的圖表還無法滿足教學(xué)的普遍需要。信息技術(shù)給我們提供了解決問題的可能，計(jì)算機(jī)不僅能夠存儲(chǔ)和管理大量的多媒體素材，還可以運(yùn)用多媒體技術(shù)把圖形、表格制作成可以交互的動(dòng)態(tài)圖表，使之更符合課堂教學(xué)中引導(dǎo)和組織教學(xué)活動(dòng)的需要；同時(shí)，最先進(jìn)的電子書技術(shù)還能夠把教材電子原版、“配套”的多媒體教學(xué)素材和備課軟件集成為高效的備課工具，使教師查找素材和編制電子講義更方便。
　　動(dòng)畫是采用動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可交互、可控制的連續(xù)動(dòng)態(tài)畫面，是最有價(jià)值的教學(xué)媒體形態(tài)，它集成了圖文聲像的優(yōu)點(diǎn)，又彌補(bǔ)了它們?cè)诮换バ陨系牟蛔?。?dòng)畫的模擬表現(xiàn)手段多種多樣，可以是追求形似的簡(jiǎn)單模擬，如對(duì)用來講解受力分析的“人走路情形”的模擬；也可以是追求神似的夸張模擬，如對(duì)用以表現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)微觀機(jī)制的“電離反應(yīng)微觀過程”的模擬；還可以是追求細(xì)節(jié)的仿真模擬，如對(duì)用來觀察變化規(guī)律的“細(xì)胞有絲分裂過程”的模擬，甚至也可以進(jìn)行精確的科學(xué)模擬，如對(duì)用來探究現(xiàn)象背后科學(xué)規(guī)律的“橫波疊加情形”的模擬等。
　　當(dāng)然最值得推崇的是基于嚴(yán)格的數(shù)學(xué)模型的科學(xué)動(dòng)態(tài)模擬，它是現(xiàn)代多媒體技術(shù)和計(jì)算技術(shù)結(jié)合的典范，已經(jīng)成為現(xiàn)代自然科學(xué)、生命科學(xué)，乃至航空航天、氣象、精密制造等領(lǐng)域不可或缺的研究工具。在教學(xué)應(yīng)用中，科學(xué)動(dòng)態(tài)模擬不僅可以動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)其他手段難以直接觀察的科學(xué)現(xiàn)象，還原復(fù)雜科學(xué)問題的動(dòng)態(tài)情境，動(dòng)態(tài)展示重要科學(xué)儀器的工作原理，還可以讓師生對(duì)科學(xué)概念、規(guī)律進(jìn)行直觀的觀察和分析。
　　需要說明的是，模擬本身不是真實(shí)，能夠用文字、圖表或視頻表達(dá)清楚的就沒有必要使用動(dòng)畫，教學(xué)動(dòng)畫要針對(duì)恰當(dāng)?shù)倪x題才有意義。動(dòng)畫不是萬能的，但正如文章開篇的案例，有些教學(xué)活動(dòng)沒有動(dòng)畫卻是萬萬不能的。教學(xué)動(dòng)畫設(shè)計(jì)要利于觀察、勝于真實(shí)，結(jié)合定格、慢放、快放等動(dòng)態(tài)控制，讓看不見的看見、看不清的看清；通過參數(shù)調(diào)節(jié)和對(duì)比、同步、疊映等教學(xué)動(dòng)畫表現(xiàn)方法，把復(fù)雜現(xiàn)象和本質(zhì)規(guī)律有機(jī)地聯(lián)系起來，只有這樣，才能成為支持探究的教學(xué)工具。
　　
　　善用多媒體教學(xué)工具，優(yōu)化新課程教學(xué)活動(dòng)
　　
　　所謂工具，要能夠幫助使用者解決某一類共性的問題。多媒體作為一種教學(xué)手段的價(jià)值是毋庸置疑的，但作為教學(xué)工具，還必須把多媒體技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)有效地整合，從科學(xué)地呈現(xiàn)知識(shí)出發(fā)，有效突破教學(xué)難點(diǎn)；從人機(jī)交互出發(fā)，支持科學(xué)探究的教學(xué)模式；從師生活動(dòng)出發(fā)，優(yōu)化知識(shí)的呈現(xiàn)和交互模式，使教學(xué)活動(dòng)能夠在一個(gè)新的知識(shí)載體和互動(dòng)平臺(tái)上體現(xiàn)出個(gè)性和創(chuàng)造性。
　　縱觀人類文明史，從手工經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)到知識(shí)經(jīng)濟(jì)，制造和使用工具是根本的驅(qū)動(dòng)力。廣泛使用工具促進(jìn)了生產(chǎn)力進(jìn)步、激發(fā)了人類的創(chuàng)新力。掌握現(xiàn)代信息技術(shù)，善用多媒體教學(xué)工具來優(yōu)化課堂教學(xué)、備課、教研等教學(xué)活動(dòng)，是信息社會(huì)和新課程對(duì)廣大教師新的職業(yè)要求。課堂教學(xué)，使用多媒體教學(xué)動(dòng)畫來突破重難點(diǎn)、組織探究活動(dòng)；課前備課，使用多媒體教學(xué)資源庫或多媒體電子教材來查找素材、設(shè)計(jì)教學(xué)、編制講義；開展教研，觀摩優(yōu)質(zhì)多媒體教學(xué)案例來分析點(diǎn)評(píng)、汲取經(jīng)驗(yàn)……這些情景，必將成為新課程教學(xué)的常態(tài)。
　　“工欲善其事，必先利其器”。合理選擇、熟練使用多媒體教學(xué)工具，一定會(huì)激發(fā)教師的教學(xué)創(chuàng)造力，使我們的教學(xué)步入一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。
　　文中舉例，來自清華同方教育技術(shù)研究院研制的“‘動(dòng)畫課堂’學(xué)科多媒體教學(xué)工具包”和“新課程多媒體電子教材”。
　?。ㄗ髡邌挝唬呵迦A同方教育技術(shù)研究院）