(二)用科学的动态模拟,帮助学生加深对复杂物理过程的理
解
对于物理教学中常见的复杂的动态过程,特别是对学生缺乏感性认
识的动态过程,如果在教学过程中不能为学生提供必要的感性材料背 景,就会使学生对知识的理解或问题的分析感到过于抽象而无法接受。这就需要教师利用有效的教学手段帮助学生通过对各种具体特殊的过程
进行观察、分析、比较。在丰富学生感性认识的同时,通过比较、分析, 抽象概括出一般性的过程特点,从而抓住问题的本质特征。
如对于在一条直线上沿相反方向传播的两列波相遇后叠加、干涉的情况。学生在生活中没见过,而这个实验又很不容易做成功。即使做成功了,又由于过程转瞬消失,使学生头脑得不到清晰的印象。过去基本上靠教师画图讲解。若要讲清全过程需要画多个图,而学生看不到动态过程,教学中只是让学生死记结论。
图 23
用计算机模拟波的叠加,如图 23 所示,左右各有一个单脉冲向相反方向传播,当两个脉冲相遇时,用定格的方法让学生注意将有什么变化? 再采用多次动重复、定格的方式,使两个脉冲在相遇这一情景处的叠加情况充分展现,如图 24 所示,并提醒学生注意观察波的叠加的位移与两
个单脉冲的位移的关系。用动态的方式重做一遍,并提醒学生注意观察两个脉冲在叠加的过程中,是否互相影响?叠加后两个单脉冲是否有所改变?当波的叠加的这些概念弄清楚后,再利用计算机模拟两列正弦波的叠加情景。通过改变两列正弦波的频率、振幅,使它们在不同条件下, 多次进行叠加,使学生亲自目睹频率、振幅在叠加效果中所起的作用。这样既可以为学生正确认识什么是干涉现象,提供了观察、分析、比较的对象,同时,也为学生理解波的干涉的条件丰富了感性认识。
通过这样的教学过程的设计,采用计算机辅助的手段,可使学生对波的叠加的全过程及叠加后的最终结果有一个形象、生动的感性认识, 在此基础上,我们再引导学生由形象的认识过渡到抽象的思维,学生也就不会再有“难以想象”的感觉了。总之利用计算机辅助教学可突破难点,具有生动、形象、课堂密度大、教学效率高,易于激发学生兴趣等优点。