高中物理利用數字化實驗提高教學有效性的實踐探索

劉冉婷

【內容摘要】隨著信息技術的快速發展，教學內容與信息技術的融合逐漸受到社會各界的廣泛關注。高中物理知識涉及的范圍比較廣泛，對學生的成長發育具有重要作用。在高中物理教學中，教師可以采用數字化實驗教學方式，激發學生的學習興趣，營造良好教學氛圍，提高教學效率，促進學生的全面發展。因此，本文針對高中物理利用數字化實驗教學的意義和存在問題進行實踐探索，提出教學策略，提高物理教學有效性。

【關鍵詞】高中物理 數字化實驗 教學效率 綜合素質

《基礎教育課程改革綱要 （試行）》指出：“大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，促進信息技術與學科課程的整合，逐步實現教學內容的呈現方式，學生的學習方式，教師的教 學方式和師生互動方式的變革，充分發揮信息技術的優勢。為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具[1]。”由于高中階段學生的認知水平較高，對外界新鮮事物的接受能力較強。數字化實驗是現代化教學手段的重要組成部分，不僅可以滿足學生的心理需求，還可以提高學生的實驗能力，拓展知識層面，為學生日后的學習和生活打下堅實基礎。

一、高中物理利用數字化實驗教學的意義

實驗是高中物理知識的重點組成部分，利用數字化實驗教學可以將抽象的物理知識直觀展示給學生，使學生更好的學習掌握相關知識技能，打破傳統物理實驗教學的束縛，充分發揮學生的主觀能動性，帶動學生的學習積極性，從而提高教學效率。同時，還可以引導學生獨立思考、自主探究發現問題、分析問題、解決問題，熟練應用計算機技術對實驗數據進行準確分析，以此為理論依據制作相關圖表，提高實驗效率。

二、高中物理利用數字化實驗教學存在問題

第一，數字化實驗教學可以為學生帶來許多便利，節約學生思考時間，但是卻不利于培養學生的觀察能力和分析能力。第二，數字化實驗教學與學生的實際生活有一定距離，導致許多學生對物理相關知識存在陌生感。第三，數字化實驗教學設施比較昂貴，而且創新速度較快，一旦發生故障，其維修價格也很昂貴，對經濟條件有限的高中院校運用存在一定難度。第四，數字化實驗教學對教師的專業素養提出了一定要求，對信息技術知識不熟悉的教師很難靈活運用數字化實驗教學設備[2]。

三、高中物理利用數字化實驗教學策略

1.合理規劃課堂時間

傳統教學模式主要是教師向學生講解物理實驗有關的理論知識，機械的引導學生根據物理結論進行驗證實驗，記錄實驗過程、實驗原理和實驗結果的過程，雖然鍛煉了學生的實踐操作能力，但是在有限的課堂教學中沒有實現教學有效性，而浪費了學生的學習時間。在應試教育背景下，學生面對著巨大的學習壓力，教師要對有限的課堂時間進行合理規劃，充分運用數字化實驗教學，集中學生的課堂注意力，通過數字化實驗處理過程，引導學生掌握物理實驗原理和相關知識點。

例如，在學習人教版高中物理必修一《勻變速直線運動的研究》時，教師可以利用數字化實驗教學模式，為學生展示使用打點計時器研究小車在重物牽引下的運動，觀察小車的速度是怎樣隨著時間變化的，引導學生根據相關實驗數據進行分析處理，從而得出速度時間規律，使學生可以掌握利用紙袋求某時刻瞬時速度的方法，進一步提高用描點法作圖的能力，提高物理實驗教學有效性。

2.激發學生的學習興趣

數字化實驗教學主要是引導學生觀察實驗過程，進行深層的學習探索。雖然學生沒有動手實踐操作的機會，但是通過標準化的實驗演示，學生可以了解實驗過程和相關細節。在教學過程中，教師要集中學生的課堂注意力，激發學生對物理實驗的強烈好奇心，結合自身想法提出問題。在觀看實驗演示過程中，教師要注重對學生肯定表揚，鼓勵學生積極思考，明確學生的主體地位，培養學生獨立思考、自主探究精神，帶動學生學習積極性，推升其創新創造能力，準確分析實驗結果，發揮高中物理數字化實驗教學的根本優勢[3]。

例如，在學習人教版高中物理必修二《探究彈性勢能的表達式》時，教師可以利用數字化實驗教學模式，為學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驗，學生可以觀察到：用一根彈簧，壓縮程度越大時，彈簧把木塊推得越遠；兩根等長軟、硬彈簧，壓縮相同程度時，硬彈簧把木塊彈出的遠。使學生掌握彈性勢能表達式的過程與方法，體會微分思想和積分思想在物理學中的應用。 滿足學生對物理知識的好奇心，培養學生有將自己見解與他人交流的愿望，敢于支持正確觀點，勇于修正錯誤，發揚與他人合作的精神，分享探究成功后的喜悅。

結束語

總而言之，在新課程改革不斷深入背景下，信息技術對教育教學領域具有重要作用。在高中物理實驗教學中，傳統教學方式還存在許多問題，教師要根據社會發展趨勢和學生實際情況，對自身教學理念、教學內容、教學模式進行創新改進，靈活運用數字化實驗教學方式，將抽象的物理知識直觀展示給學生，合理規劃課堂時間，激發學生的學習興趣，營造良好教學氛圍，培養學生的探究意識，提高實驗教學的有效性。培養學生的綜合素質，滿足社會發展對人才的多方面需求。

【參考文獻】

[1]丁玲. 高中物理教學中的傳統實驗和數字化實驗優化整合的實踐研究[D]. 上海師范大學， 2008.

[2]潘洪濤. 數字化信息系統實驗室（DISLab）應用研究——以高中物理實驗教學為例[D]. 上海師范大學， 2007.

[3]俞麗萍. 數字化實驗系統在高中物理教學中應用的探究與思考[J]. 教育與裝備研究， 2008（9）：11-14.

（作者單位：江蘇省清浦中學）