高中物理利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)提高教學(xué)有效性的實(shí)踐探索

劉冉婷

【內(nèi)容摘要】隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容與信息技術(shù)的融合逐漸受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。高中物理知識(shí)涉及的范圍比較廣泛，對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)發(fā)育具有重要作用。在高中物理教學(xué)中，教師可以采用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營(yíng)造良好教學(xué)氛圍，提高教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。因此，本文針對(duì)高中物理利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義和存在問題進(jìn)行實(shí)踐探索，提出教學(xué)策略，提高物理教學(xué)有效性。

【關(guān)鍵詞】高中物理 數(shù)字化實(shí)驗(yàn) 教學(xué)效率 綜合素質(zhì)

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要 （試行）》指出：“大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過程中的普遍應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，教師的教 學(xué)方式和師生互動(dòng)方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具[1]。”由于高中階段學(xué)生的認(rèn)知水平較高，對(duì)外界新鮮事物的接受能力較強(qiáng)。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)代化教學(xué)手段的重要組成部分，不僅可以滿足學(xué)生的心理需求，還可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ卣怪R(shí)層面，為學(xué)生日后的學(xué)習(xí)和生活打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、高中物理利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

實(shí)驗(yàn)是高中物理知識(shí)的重點(diǎn)組成部分，利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以將抽象的物理知識(shí)直觀展示給學(xué)生，使學(xué)生更好的學(xué)習(xí)掌握相關(guān)知識(shí)技能，打破傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的束縛，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而提高教學(xué)效率。同時(shí)，還可以引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、自主探究發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析，以此為理論依據(jù)制作相關(guān)圖表，提高實(shí)驗(yàn)效率。

二、高中物理利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在問題

第一，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以為學(xué)生帶來許多便利，節(jié)約學(xué)生思考時(shí)間，但是卻不利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析能力。第二，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生的實(shí)際生活有一定距離，導(dǎo)致許多學(xué)生對(duì)物理相關(guān)知識(shí)存在陌生感。第三，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施比較昂貴，而且創(chuàng)新速度較快，一旦發(fā)生故障，其維修價(jià)格也很昂貴，對(duì)經(jīng)濟(jì)條件有限的高中院校運(yùn)用存在一定難度。第四，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了一定要求，對(duì)信息技術(shù)知識(shí)不熟悉的教師很難靈活運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備[2]。

三、高中物理利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

1.合理規(guī)劃課堂時(shí)間

傳統(tǒng)教學(xué)模式主要是教師向?qū)W生講解物理實(shí)驗(yàn)有關(guān)的理論知識(shí)，機(jī)械的引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)物理結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程，雖然鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐操作能力，但是在有限的課堂教學(xué)中沒有實(shí)現(xiàn)教學(xué)有效性，而浪費(fèi)了學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間。在應(yīng)試教育背景下，學(xué)生面對(duì)著巨大的學(xué)習(xí)壓力，教師要對(duì)有限的課堂時(shí)間進(jìn)行合理規(guī)劃，充分運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，集中學(xué)生的課堂注意力，通過數(shù)字化實(shí)驗(yàn)處理過程，引導(dǎo)學(xué)生掌握物理實(shí)驗(yàn)原理和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

例如，在學(xué)習(xí)人教版高中物理必修一《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究》時(shí)，教師可以利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，為學(xué)生展示使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車在重物牽引下的運(yùn)動(dòng)，觀察小車的速度是怎樣隨著時(shí)間變化的，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而得出速度時(shí)間規(guī)律，使學(xué)生可以掌握利用紙袋求某時(shí)刻瞬時(shí)速度的方法，進(jìn)一步提高用描點(diǎn)法作圖的能力，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性。

2.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)行深層的學(xué)習(xí)探索。雖然學(xué)生沒有動(dòng)手實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，但是通過標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)演示，學(xué)生可以了解實(shí)驗(yàn)過程和相關(guān)細(xì)節(jié)。在教學(xué)過程中，教師要集中學(xué)生的課堂注意力，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)烈好奇心，結(jié)合自身想法提出問題。在觀看實(shí)驗(yàn)演示過程中，教師要注重對(duì)學(xué)生肯定表揚(yáng)，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，明確學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、自主探究精神，帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，推升其創(chuàng)新創(chuàng)造能力，準(zhǔn)確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)揮高中物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本優(yōu)勢(shì)[3]。

例如，在學(xué)習(xí)人教版高中物理必修二《探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式》時(shí)，教師可以利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，為學(xué)生展示小木塊靠在彈簧上，壓縮后松手，彈簧將木塊彈出的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以觀察到：用一根彈簧，壓縮程度越大時(shí)，彈簧把木塊推得越遠(yuǎn)；兩根等長(zhǎng)軟、硬彈簧，壓縮相同程度時(shí)，硬彈簧把木塊彈出的遠(yuǎn)。使學(xué)生掌握彈性勢(shì)能表達(dá)式的過程與方法，體會(huì)微分思想和積分思想在物理學(xué)中的應(yīng)用。 滿足學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的好奇心，培養(yǎng)學(xué)生有將自己見解與他人交流的愿望，敢于支持正確觀點(diǎn)，勇于修正錯(cuò)誤，發(fā)揚(yáng)與他人合作的精神，分享探究成功后的喜悅。

結(jié)束語

總而言之，在新課程改革不斷深入背景下，信息技術(shù)對(duì)教育教學(xué)領(lǐng)域具有重要作用。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，傳統(tǒng)教學(xué)方式還存在許多問題，教師要根據(jù)社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)和學(xué)生實(shí)際情況，對(duì)自身教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，靈活運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，將抽象的物理知識(shí)直觀展示給學(xué)生，合理規(guī)劃課堂時(shí)間，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營(yíng)造良好教學(xué)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的多方面需求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]丁玲. 高中物理教學(xué)中的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)優(yōu)化整合的實(shí)踐研究[D]. 上海師范大學(xué)， 2008.

[2]潘洪濤. 數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室（DISLab）應(yīng)用研究——以高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例[D]. 上海師范大學(xué)， 2007.

[3]俞麗萍. 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在高中物理教學(xué)中應(yīng)用的探究與思考[J]. 教育與裝備研究， 2008（9）：11-14.

（作者單位：江蘇省清浦中學(xué)）