現(xiàn)代信息技術應用于高中物理實驗的探索

張龍

【摘?要】基于信息化時代的背景，現(xiàn)代信息技術在教育領域得到了廣泛認可和有效應用。在高中的物理實驗教學中，運用現(xiàn)代化信息技術能夠幫助高中生更好掌握和記憶物理知識。本文中筆者主要分析了在高中階段物理學科日常教學中運用現(xiàn)代化信息技術的重要價值，并提出了具有可行性的應用路徑。

【關鍵詞】信息技術;高中物理實驗;探索

為了有效提升高中生的實驗能力，需要運用多元化方式，其中現(xiàn)代化信息技術可以說就是一種行之有效的方法，將其運用到高中里實驗的日常教學中，能夠提升高中生的學習效果和學習效率，激發(fā)他們對于學習物理實驗的熱情，培養(yǎng)高中生的動手能力。

一、模擬實驗，使物理實驗變得更加準確、簡單

構建實驗場景能夠提高學生學習物理實驗課程的效率，所以在高中物理學科實驗課程中，教師應當重視為學生構建與教學內容有關的實驗情境。運用現(xiàn)代化信息技術將實驗演示環(huán)節(jié)，轉變?yōu)槔枚嗝襟w設備來進行模擬實驗演示的環(huán)節(jié)，這能夠有效降低和控制外界因素對物理實驗的影響，以保障實驗結果的準確性，有利于高中生的學習運用現(xiàn)代化技術能夠將一些不適合在課堂上進行演示的理想化物理實驗進行模擬，讓實驗能夠更加準確、簡單地為學生展現(xiàn)出來。模擬實驗能夠以全面的角度向學生進行展示，讓學生看到實驗的整個過程，從而更好地掌握和記憶物理實驗的步驟和內容。以伽利略的理想實驗學習為例，生活中摩擦力是到處存在的，因此這個實驗無法在真實環(huán)境下進行的，但我們現(xiàn)在可以通過運用flash來展示實驗過程，讓學生更加容易理解和掌握整個實驗。由此可見，通過現(xiàn)代化應用來模擬物理實驗，能夠幫助高中生學習和了解到更多物理學中的理想化實驗，讓學生可以更好地去掌握物理實驗的步驟和過程。

二、仿真實驗，提高學生的實驗能力

現(xiàn)實中由于客觀條件等因素的限制，不少實驗是我們無法直接在實驗室內進行操作的。例如，一些危險性較高、十分復雜且比較抽象的物理實驗，如強電實驗、強磁實驗、輻射實驗、爆炸的，仿真實驗能夠彌補真實物理實驗中存在的不足，讓學生能夠更加直觀清楚地看到實驗最終的現(xiàn)象，有利于幫助學生理解這些物理知識，掌握其中的物理規(guī)律。在物理學科的學習過程中，實驗器材扮演著不可或缺的角色。有一部分實驗要用到標準很高的器材，這使得學生在實際進行操作的過程中容易無法完全放開手腳，這在一定程度上限制了學生的學習效果。這時物理教師可以運用仿真技術這種現(xiàn)代化的信息技術手段，讓學生能夠投入到物理實驗的操作中來，以收獲更加完整的實驗體會。同時，在學生操作仿真實驗的過程中，也能夠反思自己在實驗操作中存在的不足和發(fā)生的錯誤，在下次實驗中就可以避免發(fā)生同樣的失誤，這樣有利于提高學生的個人實驗能力。其次，仿真實驗能夠有效適應各種實驗者的不同實驗要求，不會存在器材數(shù)量不足的現(xiàn)象，這樣在學生更換實驗時也十分便于操作，可以節(jié)省時間進行更多的實驗操作。另外，仿真實驗具有一定的可變性，這有利于提升高中生的實驗設計能力，增強其實驗體會，推動其創(chuàng)新意識的發(fā)展。

三、利用微課提高物理課堂教學的成效

微課因其內容有針對性且時長較短等特點，在高中物理學科的教學中得到了廣泛的認可和有效的應用。教師在進行物理實驗課程的教學過程中，也可以將一些實驗過程進行錄制，這樣有助于使一些原本不夠直觀的物理實驗，變得更加明確直觀，能夠幫助學生更好地豐富物理實驗在頭腦中的展現(xiàn)。例如，有些實驗現(xiàn)象發(fā)生的速度很快，如分子動理論、實驗氣體實驗等，如果僅用眼睛直接觀察實驗現(xiàn)象是很難直接觀察到的，這時我們可以運用高速攝影機來將整個實驗的現(xiàn)象和實驗過程進行錄制。例如自由落體運動和平拋運動等，可以通過慢放的方式來更加直觀地感受實驗現(xiàn)象，這樣有助于幫助學生更好地掌握所學的物理知識。同時，微課能夠不受地點和時間的束縛，學生可以自由選擇地點和時間在課后進行反復觀看和學習，這有助于加深學生對于物理實驗過程的記憶和理解，以提高學生對物理實驗的學習效果。

四、運用大數(shù)據(jù)技術進行分析

在高中階段物理實驗課程的教學中，可以運用大數(shù)據(jù)技術進行分析，有效處理物理實驗的數(shù)據(jù)，從而得到應有的結論。在過去的物理實驗教學中，由于諸多因素的影響，使得實驗數(shù)據(jù)的樣本相對較少，很難滿足大數(shù)據(jù)對樣本的要求。如果應用了現(xiàn)代化的信息技術，就可以把過去單個的物理實驗數(shù)據(jù)轉變?yōu)槎鄠€，然后利用計算機來處理數(shù)據(jù)，這樣能夠采集比過去更多的數(shù)據(jù)樣本，但是如果想運用大數(shù)據(jù)進行分析，樣本數(shù)量還是相對偏小。因此，我們在做實驗時可以把多次實驗的真實數(shù)據(jù)進行保存，以豐富物理實驗的數(shù)據(jù)樣本。以“測量彈簧的彈力和形變量之間關系”的物理實驗為例，可以將傳感器同彈簧相連，這樣能夠及時、準確地記錄彈簧的彈力數(shù)據(jù)，然后將彈簧同位移傳感器相連，這樣能將彈簧在實驗中發(fā)生的形變量進行記錄，最后將傳感器和計算機進行連接，把得到的彈力數(shù)據(jù)和形變量數(shù)據(jù)進行記錄，這樣可以在一次物理實驗中采集到更多的樣本數(shù)據(jù)。同時，也可以改變實驗條件，讓彈簧做加速運動，這樣可以采集到彈簧做加速運動時的數(shù)據(jù)，然后運用大數(shù)據(jù)技術來處理得到的數(shù)據(jù)，通過這個過程能夠判斷出一些錯誤比較明顯的數(shù)據(jù)。

綜上所述，在高中物理實驗課程的教學中運用現(xiàn)代化的信息技術，可以將原本復雜、抽象、危險的物理實驗可以更加直觀、準確、簡明地展示給學生，讓學生能夠更容易理解物理知識。通過對實驗過程和實驗現(xiàn)象的直觀觀察，能夠加深理解，提高學習物理實驗的效果。

參考文獻：

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