时间：2022-09-29 13:47:50
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观察能力是物理实验技能中的一个重要的方面，培养学生观察能力也是素质教育的内在要求之一，那么怎样培养学生的观察能力呢?
（一）明确观察的目的和任务，突出观察的重点
例如，在讲“沸腾”时，观察的目的是“弄清楚产生沸腾现象的全过程，掌握蒸发和沸腾的异同”。观察的重点是“水在沸腾前出现什么现象?沸腾时水面出现什么现象”等；又如在“机械能的转化与守恒”的课题中，教师做滚摆演示实验时，要让学生观察的重点是重力势能(即主要看相对高度h)如何变化，动能(即主要看抛体的速率v)又如何变化，以及第2次升高的高度与原来的高度是否相等，等等。无论是在演示实验还是学生实验中，观察的目的愈明确、重点愈突出、任务愈具体，实验效果就越好!
（二）培养学生的观察兴趣和习惯
要培养学生的观察能力，必须注重培养学生的观察兴趣和习惯，帮助他们养成较好的独立观察的能力，使其彻底摆脱处处依赖老师的思想和行为。培养观察兴趣的途
径有：
①加强演示实验和学生实验，精心组织实验，让学生能清楚地、准确地观察到成功的实验现象，尤其是那些不显著而又重要的属性和特性。满足学生的好奇心理，使其
产生并提高观测兴趣
②启发学生对实验多问几个为什么，诱导学生积极观测并探究物理知识。
③在实验中介绍物理学家的观测趣事。例如，1820年奥斯特发现电流的磁效应，在此之后许多物理学家都在想“反过来，磁能否生电呢?”法拉第以深邃的观察力和高超的实验能力，经过十年的艰辛努力终于获得成功，从此人类进入电的光辉世界!其实，许多物理学家都有敏锐的观察力，历史上一些重大的发现，如X射线、光电效应的发现，都是物理学家观察、实验的结果。在实验教学中，适当穿插一些物理学家的趣闻轶事，也能达到激发学生产生浓厚的观察兴趣，并进一步促使学生自觉养成那种独立观察的好习惯。
（三）注重科学的观察方法
一般在中学阶段，我们要教给学生以下几种观察方法：
①连续观察法。它不是一次性的，观察随时间而进行，观察的目的在于发现某个物理过程各个阶段的规律。如观察“萘的熔解和凝固”要经过一段时间，从萘的熔解和凝固过程中找规律，从而得到“萘的熔点和凝固点都是80℃”。
②对比观察法。对比观察，通过两个现象、事物对比，或者通过将某个现象发生变化的前后情况进行对比来认识事物的目的。它有利于掌握事物的特征，以及它与其它类似现象的特征和区别。例如，将标有“220v，10w”和“220v，40w”的两个灯泡，串联接到电路中，哪个更亮?显然“10w”的更亮；若他们并联时呢?显然“40w”的更亮。这样一对比，串、并联电路的不同就显现出来了。
③重点观察法。它是对与实验目的有关的事物和现象进行观察。如在研究“电磁感应实验”中，我们应该重点观察“导体怎样运动电流表指针才动?”“电流表指针动了”的现象特征，表明产生了电流；“导体作切割磁感线运动”是产生这种现象的条件等等。
④归纳观察法。在研究一些涉及因素较多的问题，或总结一些现象规律时，通常采用“归纳观察法”。通过个别现象进行观察，得到一些个别结论，再通过归纳得出一般规律。例如研究电阻、电压、电流(R、U、I)三者关系时，先使“R”不变，研究“U”、“I”关系，得到“I正比于U”的结论；然后，使“U”不变，研究“R”、“I”之间的关系，得到“I与R成反比”的结论。最后归纳得到“导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比”的结论。
另外，要培养学生观察能力还要让学生学会“在观察中思维，在思维中观察”，观察与思维并重，通过积极的思维来提高观察能力。
二、培养学生的操作能力
操作能力，是使实验得以顺利进行的一种动手能力，是实验技能中的一项重要能力。培养学生的实验操作能力也是素质教育的内在要求。如何培养学生的操作能力呢?
可从以下几点入手：
（一）规范课堂演示实验
由于演示实验具有很强的示范性，教师做演示实验时的一举一动，都将成为学生独立操作时的依据，对学生有耳濡目染的作用。教师要从实验方法的设计、器材的选择、操作的顺序、观察的方法、结论的归纳等方面精心备课，并在课前反复演练，力求操作演示规范、熟练。例如，在演示用安培表测电流强度时，提高操作要领：“断开电键，顺序连接；电表串联，正进负出；检查无误，通电试触；选定量程，接线读数”、“先看量程后读盘，大格小格算一算”。这一系列操作要求准确无误，对培养学生的实验操作能力十分重要。
（二）强化学生实验操作的基本训练
学生实验操作能力的提高起始于实验的基本操作。要严格按照教学大纲和教材内容，依据实验目标，落实基本技能训练的要求。例如，对刻度尺、天平、弹簧秤、量筒、温度计、安培表、伏特表、滑动变阻器等基本仪器要求做到“五会”即“会合理选择、会调试校正、会正确使用、会准确读数、会判断故障”，这些要求需要在实验教学中有计划、有意识地落实。
（三）上好实验课
实验课是培养学生实验操作能力的最直接、最重要的手段。要达到提高实验课的教学效率的目标，必须注重以下几个方面：第一，抓好实验预习。课前要求学生认真预习，弄清楚实验原理、器材、步骤，设计好实验表格。这样可以避免实验课上学生盲目动手，又可以保证学生有足够时间操作；第二，加强实验规则教育。向学生进行规则、纪律、作风等方面的教育，这对好奇心较强的学生十分必要，以确保实验顺利进行，培养学生的优秀品质和良好习惯；第三，培养“小顾问”。课前组织实验中心小组的学生进行培训，让他们独立操作，总结经验。上实验课时，这几个人就是“小顾问”对其他学生的实验操作进行指导。
（四）开展好第二课堂
第二课堂不仅能巩固和深化课内知识，而且有利于培养技能。将第二课堂纳入教学计划，注重通过第二课堂培养学生的动手能力可有以下几个措施：第一，开放实验室，多给学生实验的机会；第二，开展“小制作、小实验”活动，激发学生的动手兴趣和能力。如：组织学生利用简易器材制作“土天平”、“橡皮测力计”、“铅笔变阻器”等，开展“筷子提米”、“纸锅烧水”实验等；第三，进行实验操作竞赛。寓能力培养于趣味活动之中。如：学完串、并联电路后，进行“电路连接比赛”；上完天平一节后，进行“天平调节和称量比赛”等。这些活动，学生参与面大，对培养学生兴趣和能力有十分重要的意义。
三、培养学生的实验数据处理能力
实验数据处理能力，是指通过对实验测得的众多数据进行分析处理，以获得某些量的变化规律或量与量之间的函数关系的能力。在中学物理实验中，分析、处理实验数据常用的是“图象法”，它的步骤是“建立直角坐标系，描出实验数据点，绘出图象，总结规律”。例如：在直角坐标系中用横坐标表示自变量，用纵坐标表示应变量。坐标比例要适当，使得图象在坐标纸上大小合适、关系清晰，同时还要让学生学会如何由这些数据点恰当的绘出平滑的曲线(或直线)。总结物理规律，是要根据实验数据处理所得函数图象分析归纳出物理量之间的规律。如对牛顿第二定律研究：在合外力一定的情况下，研究“加速度(a)和质量(m)之间的关系”，由于a和m之间的关系图象是曲线，不宜判断它们之间的关系，我们可以以“1/m”为横轴，对“a”作图。如此得到“1/m-a”关系图象是通过原点的一条直线，于是可以比较容易的得到“在合外力一定的情况下，物体的加速度与其质量成反比”的结论。
除了加强学生进行实验数据图表化训练外，提高学生实验数据处理能力还要要求加强学生进行误差分析、修正数据和总结分析实验数据等等训练。通过加强训练达到提高学生实验数据处理的能力，从而进一步提高实验教学的效果。
四、培养学生实验设计能力
实验设计能力是实验能力中要求教高的一项，它是指在理解与掌握了实验目的、实验原理和实验方法等的基础上，具体设计实施实验的能力。在进行设计实验时，必须把握好“安全性原则”、“可行性原则”、“精确性原则”、“方便性原则”和“经济性原则”等。可从以下几个方面培养学生的实验设计能力：
（一）掌握正确的实验设计原理
例如，“验证楞次定律”实验，就是要在改变磁极、改变磁力线方向、改变导线切割磁力线的方向、改变线圈绕向、改变磁铁运动方向及改变相对运动方向时，探讨感生电流的产生及其变化规律。
（二）掌握实验的基本方法
①实验归纳法———通过实验，归纳出物理概念和规律的方法；
②实验验证法———根据已有的知识、经验，经过推理，提出假设和预见，然后在通过实验来证实；
③理想实验法———根据科学抽象的理想纯化作用，有意识地突出研究的主要方面，排除次要因素和无关因素的干扰，在头脑中构成理想化实验，用于代替难以实现的实验进行研究。如伽利略理想斜面实验等。
（三）教给学生设计实验的基本思想方法
要设计实验，就要首先对实验进行构思。实验的设计与构思大致有以下几种：
①平衡法———利用偏离平衡因素的抵消效应，用已知的物理量去探测另外未知的物理量。如电桥测电阻；
②转换法———利用力、热、光、电、机械等方法之间相互转换，依据“等效思想”，把一些不易于观测的量转化为可观测的量。如“伏安法测电阻”，就是将测电阻R转化为测电压U和电流I；
③再现法———利用实验模拟自然现象。如，用棱镜使太阳光发生色散等。
（四）注重节约
我们追求的是“投入物资要最少，同时实验效果要达到最佳，将两者结合起来，这样才是最佳匹配的设计方案!设计实验时，要使涉及到的实验器材要尽量的“精简”，同时还要保证达到预期的效果。
爱国主义教育能提高学生的民族自尊心和自信心，是对学生进行思想品德教育的重要内容，是物理教学的重要任务之一。物理教学中我们要适时地通过我国古代文明、科学家的事迹及我们现代科学技术的飞速发展进行爱国主义教育。譬如，利用我国古代科学发明史料，如春秋战国时期的杠杆，秦朝时期的天平，古代的四大发明，古代对共鸣、水能、风能的研究利用，可以激发学生民族自豪感；利用物理学家的爱国事迹，如阿基米德为抵御外敌入侵而献身的故事，居里夫人为了纪念自己的祖国———波兰，把发现的新元素命名为———钋等等来激励学生的报国热情；介绍建国以来科技突飞猛进的发展史以及一些实例，如我国五次载人飞船的成功发射和返回以及首个月球探测器“嫦娥一号”的发射成功就是非常生动的事例，我们可以通过照片、视频及有关文章进行介绍，当学生看到飞船的发射和返回过程及宇航员在天上工作生活的情景、宇航员谈亲身感受时，不仅激发了爱国热情，同时提高了学习的积极性，这时讲超重失重、圆周运动方面的知识，学生一定更感兴趣，更容易接受。教学中可以要求学生在日常生活中，特别是出门旅游时多观察，作为教师出去旅游的机会一定比学生多，作为物理教师一定对这些电站感兴趣，我们可以把平时出去旅游时搜集到的资料，如葛州坝、三峡大坝、小浪底水电站及秦山核电站还有一些风力、火力发电站的照片及相关知识介绍给学生。另外，身边生活、学习条件的改善很多都跟物理知识有关，如地铁、动车、高铁、飞机等交通工具的使用，给我们出行带来的便利，家庭各种电器更新换代等。教学中经常理论联系实际，根据这些实例教学更直观更有说服力，可以激发学生的学习兴趣，使他们更加热爱祖国，热爱科学，能够为祖国美好的明天而努力学习。
二、在教学中渗透科学方法和科学态度
物理学是一门以实验为基础的自然科学。教学中要介绍物理学的研究方法，介绍科学家们科学研究的经历，培养学生实事求是的科学态度，树立“实践是检验真理的唯一标准”思想，学习科学家诚实上进，不畏艰难，勇于追求真理的优良品质。为了进行科学研究，很多科学家历尽艰难，但始终都百折不挠。这种坚强意志、刻苦钻研和探索的精神都是值得我们学习的。法拉第用了十年时间研究“把磁转变成电”，经过反复实验、反复研究，经历了多次失败，终于发现了电磁感应现象，并在两个月后发明了变压器和发电机，为人类打开了电能的宝库。教学中我们更要重视实验的重要作用，尽量让学生做实验亲身体验。比如在光的本性的教学中，很多现象如：光的干涉、衍射、偏振等现象学生很难理解，但通过学生做实验观察到这些现象时，学生很兴奋。几个现象中偏振最难，于是我让学生成立几个小组，每组发几个偏振片，让他们观察各种各样的光到底谁是偏振光。这样很容易化解了难点，学生既掌握了知识，又增强了兴趣，印象还深刻。教学中要让学生保持对物理知识的好奇心，老师要积极创造条件让学生进行研究。如地电流的测量、电磁场的研究、水火箭的制作、自动控制电路的设计和制作等等。这样的教学生动有趣，能培养学生科学探究的精神和能力，这对学生的终身发展都起到非常重要的作用。另外物理教学中还应注意渗透辩证唯物主义的思想方法，引导学生形成科学的人生观。物理学的形成和发展过程，以及物理教材中，充满着丰富的辩证唯物主义思想观点，如物理学中大量的内容都是对立统一的，充满了由量变到质变的辨证关系，我们要深入钻研，把这些内容发掘出来介绍给学生。这样将有助于培养学生的科学世界观和方法论。物质的世界，大到整个宏观宇宙，小到微观基本粒子，在作用和运动当中，存在着对称的、简单的、和谐的规律，在学习物理过程中，不仅能使学生深刻地认识大千世界的奥妙，还能使学生感受自然中蕴含着的质朴、辩证之美。我们还要辨证地看待科学的发展，要让学生知道科学的快速发展给人民生活水平带来了快速的提高，但是给人类带来的种种危害也是存在的。我们要重视和研究这个现实问题，为人类造福的同时，还要防止产生负作用。作为物理老师，教学中要让学生多动手、多观察、多思考，多使用一些新的家用电器和设备，当然，老师自己也要带头做。所谓“眼见为实”、“事实胜于雄辩”，我们就是要培养学生实事求是地用科学方法解决问题的良好品质，教育学生用辩证唯物主义思想看待事物，让他们树立正确的人生观、价值观。
三、教师要做德育的模范、学生学习的榜样
一是使用多媒体教学的时间过长;二是多媒体课件内容过繁．我们之所以使用多媒体教学，预期的目的是为了提高教学质量和教学效率，使学生在短时间内能够学到更多的知识，大幅度地提高学生各方面的兴趣和能力，从而使学生获得良好的发展．建构主义认为，学生的学习过程不是单纯的输入和接收，而应当是从他原有的认知结构出发，先是对新的知识发生质疑，进而产生猜疑、思考、观察、分析等一系列有意义的活动，然后上升到理解和认同．心理学认为每一种心理反映或心理活动都需要一定的时间;刺激感觉的有效性是有一定限度的，如果过度刺激反而会降低效果;并且反对把学习者当作知识灌输的对象，反对过分的刺激，否则会导致学习者兴趣下降，学习效果变差．
(1)少数物理教师每节课都用课件，也不论是什么类型的课，演示实验也用播放视频或摸拟动画来代替;每节课从引入到新课，从概念到规律，从举例到课练，均投影在屏幕上，一节课下来黑板几乎不用．一套课件从甲班讲到乙班，班班如此．事实上我们没有必要每节课都使用课件并一用到底，应当改为因需要而用，否则长期模式化的教学将不利于学生想象力以及个性的培养教育．
(2)内容繁杂，画面流速过快:教师在制作课件时缺乏对教学设计的优化，将不多的教学内容“化简为繁”，容量过大．授课方式大多为“教师讲、学生听”的模式，因受教学时间的限制，教师课上为了赶时间和进度，播放和讲解过快，一张幻灯片讲完又接着讲另一张，画面更换频繁，多数学生处在应接不暇之中，看得多听得多，但思考得少，学生没有独立思维的空间和时间来消化吸收所学的知识，教学效果甚微．经过许多教师的实践证明:长时间、大容量的多媒体教学效果并不理想．因为学生在长时间观看的过程中容易产生视觉疲劳和心理疲劳，兴奋点转移使学生的注意力难以保持，甚至产生厌倦心理，学习效益降低．
问题二、防止程序化的多媒体教学让思维僵化
课件的制作是件耗时费力的工作．有的教师忙于找素材作课件，却忽略了对教材、教法的分析研究;过分注重形式的美观，却淡化了内容的简约;追求数量密度过大，忘记了教学的艺术需要留白．过度偏爱多媒体，冷漠了传统的教学手段:不论是板书或板画，还是模型或演示．教学不是展示幻灯片，就算每一幅ppt都很精美，其画面呈现的仅是具象，是有形的，会让我们的联想框上了边界;最古老的教育媒体———语言，它是表象，是无形的，它能带领学生的思维穿越知识的层层迷障，想象无边．心理学认为:中学生思维能力的发展，正处于由形象思维向抽象思维的过渡、转化的阶段．如果在培养想象力时对其进行限制和弱化，必然会对未来的创造力带来伤害．苏霍姆林斯基谈到教师语言的功能时说:“教师的语言修养在极大的程度上决定着学生在课堂上的智力活动的效率”．在教学中我们不必僵化地排斥其他媒体只会使用单一媒体．通常课件都是上课前已制作好的．教师备课时已预先构思，对教学内容、教学过程、甚至可能遇到的问题都已设计和安排好，“备学生”备的是抽象而非实际的学生，上课时就只能按照教师事先设计的程序按部就班地展开，依次完成各个教学步骤．教师所面对的学生情况各有不同、层次参差、思想迥异，教师在教学时引导学生，总是沿着一条自己既定的思维轨道推进，将学生纳入“格式化”的教学，学生的思维肯定会受到束缚．计划与现实总是一对矛盾，实际上，由于学生和教学的情况复杂，教学的过程又是一个动态而又复杂的过程，新问题会层出不穷，我们必须根据新出现的情况随时调整和改进教学，实际情况与“固化”了的课件形成了无法调和的矛盾．教师若是处理不好，教学就变得很生硬．“僵化”的教学必然给学生的思维戴上一种枷锁，培养创新思维和能力就成为空谈，长此以往教师的思维和教学将“机械化”，对教和学都不利．物理实验在中学物理教学中占有相当重要的地位，它对于教育、教学的重要作用是没法替代的．如果教学中该做的实验，却大量使用多媒体模拟实验代替，将会使学生的实验能力下降，造成学生难以理解物理学的本质，养成不愿动手做实验、不尊重客观事实的坏习惯，长期下去会具有很大的危害性．
问题三、辩证地看待多媒体和传统媒体
不论是多媒体还是传统媒体都是教学活动中的一种手段和方法，各有利弊，它们的关系是相辅相成的，而不是相互排斥．有的教师在教学方法和手段的多元化上缺乏正确的认识，不能辩证地处理好继承传统与创新发展之间的关系．多媒体在教学中是有优势的，应该使其成为教学的有效手段，而不是唯一手段．传统教学手段并不代表的是落后的东西，更不意味着现代教学手段就能完全取代它．传统的教学手段给教师和学生思想的自由度相对较大，符合学生的认知规律，为教师和学生潜能的发挥留有相当的空间，仍有勃勃的生命力．教师在课堂上的教学是一种精神劳动，是一种创造性活动，它具有不可复制的特点．究竟如何在物理教学中选择合适的教学手段，要综合考虑教学内容、学生实际、媒体资源、教师本人的特点等各方面的因素来选择，选择也不是只能取其一而排斥其他，许多时候往往是多种教学手段和方法的组合使用，其效果会更加显著，我们不能因为追求所谓教学现代化而放弃行之有效的传统教学手段和方法．
总结
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1.设计好课堂教学各环节的“度”
教师的课堂教学各环节要根据学情安排适当，特别要把握好教学节奏的快慢、教学内容的详略、教学的信度与效度、教师的亲和度、对学生提问的度，以达到课堂教学的和谐统一。
2.教师介入要适度
新课标强调让学生自己通过的体验、感知、实践、参与和交流，来理解和形成知识。学生的问题、困惑、见解、感受等都是教学的生长点，是学生自己探究的切入点，在学生交流并探究结果的过程中，教师应该做的就是倾听和引导，通过认真倾听和引导，来辨别不同学生的悟性和理解力，发现他们的偏差、疑惑。通过引导，让学生利用观察、发现和归纳等学习方式，形成有效的学习策略。对于教师的引导，要做到适时、谨慎、有效。整个指导过程要控制讲话的时间，把更多的时间留给学生，并且要掌握好介入指导的时间，介入过早，会阻碍学生自主发现，同时也会剥夺学生尝试错误和从教训中学习的机会。学生自主学习的程度如何，教师把握介入度的合宜性怎样，是教师实现有效课堂的关键。
3.把握好教学内容的深度和广度
教材是依据课程标准系统地阐述学科内容的课程资源，是教学内容的具体化，也是教与学的依据。因此，要把握好教学中的度，就必须对教材进行深入的研究。但在实践中，对教学内容深度广度的把握上却存在着两种比较激化的倾向：
①深度上，对认知教学目标的学习水平把握不准确，对学生的实际水平估计过高，只着眼于成绩好的学生，忽视中下水平的学生，在教学中往往把简单应用的知识点提高到综合应用，严重造成班上学生成绩的两极分化。
②广度上，有的教师把知识范围任意扩大了。在目前使用的初中物理教材与过去相比，许多内容已经删除掉了，有的老师还在给学生补充。
二、合理安排教学中的“量”
1.课堂教学的容量要适中
合适的课堂教学容量是有效教学的保证，课堂教学容量过小，学生就有了玩小动作、开小差的机会，尤其是优生吃不饱，能力得不到提升；课堂内容过多，学生对知识根本来不及梳理、巩固，也难以掌握本节课的知识，吃的都是：“半生不熟的夹生饭”，长此下去，必然会加大差生面。所以课堂教学容量应该具有辩证性、合理性，要科学安排，合理调整，切忌贪多求快，欲速不达。课堂教学容量安排应考虑学生的年龄、心里特点和新课程标准的要求，应充分注意以下几点：一是整体把握新课标的知识点具体分布。心中有了数，教学起来就会得心应手，随心所欲；二是弄清每课、每单元的重点、难点。有了明确的教学目标，主攻就有了明确的方向，就可以做到事半功倍；三是明了各相关单元，各课时知识的衔接与过度，避免重复，以在有限的时间里获得尽可能多的效益；四是要符合学情。一般而言，以大多数学生的水平为基准，偏高偏低的学生又能兼顾，这样，整堂课就能调动所有学生的积极性了，也就有利于全体学生发展目标的实现。
2.作业要精
关键词：CAI计算机辅助教学中学物理教学教学手段
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拙见。
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技术就可以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能够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。对初中学生就很难接受也很难描绘清楚。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可以实现动静的相互转化。在物理教学中，有很多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。如平抛运动我们就可以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能够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。
如图，把中子、铀核等用不同颜色区别，让中子撞击铀核，伴随着一声巨响，看到裂变过程。当学生受此振撼时，其内容自然记忆深刻。
因而，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可以加大课堂的信息量。
二十一世纪是信息时代，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能够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”。造成这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。整个交互式学习过程可用以下流程图来表示：
通过以上一系列的反馈学习，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可以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、直观并且可以瞬间定格、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，不但可以达到理论联系的效果，而且可以通过实验培养动手能力、思考能力及想象创造能力。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，可以帮助学生手脑并用，发挥其想象创造能力。比如高一学生实验“测定匀变速直线运动的加速度”，就可以用模拟型教学，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。通过这种教学，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。这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、目前计算机辅助物理教学中存在的问题及对策
1、存在的问题
（1）认识上的偏差
目前，大多数学校只有教计算机的教师懂计算机，其他任课教师对计算机知之甚少。究其原因，除了经济因素，一是领导认识有问题，对计算机发展将引起的教学手段和方法的改变缺乏了解和认识，导致决策的失误；二是部分物理教师对计算机存在恐惧感，认为计算机太复杂，学起来太麻烦。或者忙于日常教学，各类文化进修，突击性工作等，无暇顾及对计算机知识的学习，导致一些物理教师不努力探索；三是用于物理教学的课件制作相对繁琐，部分课件使用不能得心应手，使一部分教师心存烦感。由此，CAI在目前的中学物理教学中还没有得到应有的重视和普及。
（2）、公开课现形，随堂课匿迹
虽然目前相当一部分学校的计算机软、硬件配置已达到了较高的水平，但在一部分地区和学校存在着这样的现象：相当一部分物理教师仅仅是在公开课或评优课时，为了达到“使用先进教学设备”的要求，才临时请人帮助自己做上课时使用的教学软件或一点有关计算机的基本操作。由于物理教师对计算机辅助教学了解甚少，操作又不熟练，课件的设计、制作还需求人帮助，因而使用计算机辅助物理课堂教学不仅没有解放教师，反而成了教师一种负担，使得教师对使用计算机辅助教学敬而远之。
（3）没有体现出计算机辅助教学的优势
运用计算机技术可以对文本、图形、图象、动画、视频、声音等多种媒体信息进行综合处理与控制，实现人机交互操作，它可以将文、图、声、像融为一体，运用多种现代化手段对信息进行加工处理，极大地增强人们对抽象事物与过程的理解与感受，使人们在短时间内获得大量知识和信息。但是在实际的物理课堂教学中，许多教师只是用它来放一段录像，或放一段音乐，或出现一些文字内容，充其量只充当一回录像机或录音机或投影机，其质量和效果远远比不上单独的录像机、录音机和投影机。因此，虽然计算机具有多种媒体功能，但不能取代其他媒体，只把它当作单一的媒体使用，则是资源的极大浪费，而且达不到最佳效果。
(4)用计算机教学取代教师教学
计算机教学只是辅助教师教学的一个工具。把它引入物理课堂教学后，虽然教师一部分作用将由它的一部分功能代替，比如：将单凭教师的讲述改为多媒体的演示：将部分师生的语言问答改为人机交流等等。恰当合理地运用计算机确实能给物理课堂教学带来质的飞跃。但物理教学中教师的主导作用是任何机器所无法替代的，这不仅是因为教什么、学什么取决于教师，还因为怎样教、怎样学也取决于教师，即使有最先进的现代化教学工具，使用不当也不会收到好的效果。因此如何用好计算机关键在教师。另外，任何时候都是为了教学而使用工具，而不应是为了使用工具而教学，教学中是否使用计算机应取决于教学目的和组织教学的需要。计算机辅助物理教学的过程中，教师的主导作用、学生的主体作用、媒体的中介作用不可混淆，计算机只能作为一种新的、功能更先进的媒体与其它传统媒体优化组合，用于解决教学中的重点、难点，尤其是难点。
（5）大部分物理教师计算机技能滞后
大部分物理教师都能认识到计算机辅助教学的优越性，也有运用计算机的积极性，但由于对计算机的性能不掌握，操作不规范，出现很多失误，甚至造成干扰。另外，由于运用计算机辅助物理课堂教学，必须要有相应的教学课件。目前现成的课件多由实际教学经验计算机专业人员制成，与中学物理教学的实际需要存在着或大或小的差距，使得教学效果大打折扣。教师本身由于受计算机水平的限制，自制课件又不那么理想，势必影响课堂教学效果。
2、解决的对策
（1）更新观念，提高认识
计算机是一种现代化的、具有多媒体功能的先进技术，教育要快速发展，必须把最先进的信息技术作为教育的工具，计算机应用于教育，使教育技术信息化，将是教育改革的重大突破口。未来社会发展对人才素质的高要求，迫使我们必须采用先进的教育思想、方法和技术，实现高效率、高质量的教育和教学。只要我们对计算机辅助教学有正确的认识，充分发挥其优势，教育改革和前进的速度就能大辐度提高。
（2）加强技术培训，建立高素质的物理教师队伍
计算机辅助教学是一门新的教学技术，它不但要求教师要懂得计算机的使用，而且要求教师自己会设计和制作教学软件，这就向教师提出了更高的要求。这项工作除要求教师自学之外，最发组织教师集中进行培训，这样既节省时间又提高学习效果。进行科学化和规范化的培训，对于教师将来的深造和发展是大有裨益的。学校应当给教师创造良好的学习条件，有关部门也要加强指导，为提高物理教师的计算机教学水平做点工作。
（3）通过教研提高物理教师的业务能力
教学研究活动的开展是加强计算机为素质教育服务的基本形式，是理论联系实际的重途径，是提高教师业务能力的有效方法。
搞教研主要有两种方法，一是抓科研课题实验，通过“实验——学习——实验——认识”的循环往复，不断提高教师的业务能力：二是通过一些透明度比较高的群众性教研活动的开展，像多媒体开放日、计算机评优课、课件评比展览等活动，推动物理教师努力提高自己的业务能力。
