高中物理數(shù)字化實驗教學(xué)研究

趙吉兵

摘要：實驗是物理學(xué)科中最為基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容，在高中物理教學(xué)當(dāng)中，教師應(yīng)以學(xué)生的學(xué)習(xí)情況以及培養(yǎng)能適應(yīng)當(dāng)今社會的綜合型人才為基礎(chǔ)。將數(shù)字化實驗教學(xué)引入到高中物理課堂當(dāng)中，幫助學(xué)生以更科學(xué)合理的教學(xué)方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高物理實驗教學(xué)的質(zhì)量，打造出信息技術(shù)與高中物理課堂相結(jié)合的新型教學(xué)手段，不斷的促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式得到有效的進(jìn)步。并時刻貫徹新課程與素質(zhì)教育所提出的教學(xué)理念，提高高中物理課堂的學(xué)習(xí)氛圍。

關(guān)鍵詞：高中物理;數(shù)字化實驗;教學(xué)研究

中圖分類號：A 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

隨著新課程改革的不斷推進(jìn)，數(shù)字化實驗教學(xué)逐漸走進(jìn)了人們的視野當(dāng)中，并將其有效地融入到了學(xué)生的物理課堂。打造出了信息技術(shù)手段與物理課堂內(nèi)容高效結(jié)合的教學(xué)方式。數(shù)字化實驗教學(xué)顧名思義，是將實驗中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集之后用計算機(jī)再進(jìn)行分析與整合處理，通過不同的方式將其科學(xué)的規(guī)律進(jìn)行表述。并利用傳感器、計算機(jī)為教學(xué)設(shè)備基礎(chǔ)，結(jié)合傳統(tǒng)的實驗儀器，提高學(xué)生在高中物理課堂的興趣。

一、數(shù)字化實驗概述

數(shù)字化實驗是一種較為科學(xué)合理的測量系統(tǒng)，較為傳統(tǒng)的物理實驗方式，其更加現(xiàn)代化并且能有效地幫助學(xué)生了解物理學(xué)科中的基礎(chǔ)知識理論，并幫助學(xué)生直觀地發(fā)現(xiàn)物理內(nèi)容中的學(xué)習(xí)規(guī)律，使學(xué)生建立正確且積極的物理理論知識體系。在教師使用數(shù)字化物理實驗教學(xué)中，將物理實驗的過程變得更加直觀具體，幫助學(xué)生將從前較難理解的抽象化問題，變得更加形象，更好理解以及吸收。并通過真實的實驗，將其中所蘊(yùn)含的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析，通過現(xiàn)代信息技術(shù)手段將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出最直觀的物理現(xiàn)象以及物理數(shù)據(jù)與規(guī)律。幫助學(xué)生更加深刻的對其認(rèn)知與感悟，并在學(xué)習(xí)物理規(guī)律的同時，了解高中物理對自己學(xué)習(xí)生活的重要意義，并能如實的掌握在計算機(jī)中演示實驗，以及采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與整理，在網(wǎng)絡(luò)上將自身得到的相關(guān)實驗結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的發(fā)布與講解，為今后的學(xué)習(xí)打下更好的基礎(chǔ)。同時貫徹新課程與素質(zhì)教育所提出的教學(xué)綱要，將數(shù)字化實驗教學(xué)融入到高中物理課程當(dāng)中，通過數(shù)據(jù)處理器以及傳感器、接口設(shè)備組成數(shù)字化實驗系統(tǒng)。幫助學(xué)生在操作的過程中利用多樣化的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，并利用圖標(biāo)功能完整地將其呈現(xiàn)并逐漸地進(jìn)行完善。

二、幫助學(xué)生積極的了解數(shù)字化實驗在物理課堂中的重要意義

實驗是高中物理課程當(dāng)中最基礎(chǔ)的教學(xué)手段，每一個物理基礎(chǔ)理論的開發(fā)與研究都離不開應(yīng)用實驗的操作，實驗是物理課堂中最基礎(chǔ)的一項教學(xué)方式。因此，教師應(yīng)改變傳統(tǒng)的物理課堂實驗教學(xué)，結(jié)合更為高效且直觀的數(shù)字化實驗方式。在傳統(tǒng)的物理課堂中，由于實驗設(shè)備較為落后，實驗的場地有所限制，學(xué)生只能做最基礎(chǔ)的實驗分析，無法提高實驗的直觀性。雖然學(xué)生在最基礎(chǔ)的分析中，能進(jìn)行有效的觀察與基礎(chǔ)理論的推理，啟發(fā)學(xué)生的物理邏輯思維以及創(chuàng)新思維。但是，在培養(yǎng)學(xué)生觀察能力以及推理能力的同時，無法使學(xué)生對問題產(chǎn)生真正的理解，看不到實驗對結(jié)論的真實性。因此，數(shù)字化實驗逐漸成為了高中物理課堂的基礎(chǔ)實驗方式，結(jié)合傳統(tǒng)物理實驗的優(yōu)勢，將信息技術(shù)手段融入到物理實驗課堂當(dāng)中，解決傳統(tǒng)實驗中學(xué)生遇到的困難問題，并對學(xué)生的思維得到開發(fā)啟迪的作用。

例如在《摩擦力》這一課時當(dāng)中，教師利用數(shù)字化的實驗幫助學(xué)生了解滑動摩擦以及靜摩擦的規(guī)律，教師在課堂中使用傳感器參與到摩擦力的實驗當(dāng)中。使學(xué)生更加直觀地了解木板與木板之間有靜摩擦力，運(yùn)動起來木板與木板有滑動摩擦力，并引導(dǎo)學(xué)生對其實驗進(jìn)行充分的總結(jié)與討論。

三、引發(fā)學(xué)生對物理基礎(chǔ)知識的理解與興趣

在高中物理課堂引入新型的實驗方式并不是花哨教學(xué)的開始，而是幫助傳統(tǒng)實驗課堂的理論進(jìn)行豐富與高效的整合，并對問題進(jìn)行更科學(xué)合理地分析探討。教師應(yīng)結(jié)合數(shù)字化實驗的直觀性，促進(jìn)學(xué)生對物理基礎(chǔ)知識的理解，并注意學(xué)生在物理課堂的學(xué)習(xí)興趣，開拓學(xué)生的學(xué)習(xí)思路，正確且積極的引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行新技術(shù)的使用。在課堂中使用“因材施教”的教學(xué)方式，幫助對知識理解較為淺顯的學(xué)生，根據(jù)新儀器以及新教學(xué)手段進(jìn)行有效地提高與進(jìn)步，并充分地激發(fā)其求知欲望，為未來的物理作出有效的貢獻(xiàn)。

例如在《牛頓第三定律》這一課時當(dāng)中，學(xué)生無法對其規(guī)律清晰的學(xué)習(xí)與理解，教師利用數(shù)字化科學(xué)實驗展開了一系列的實驗探究，學(xué)生兩手各持一只力傳感器，幫助學(xué)生在進(jìn)行用力拉的同時，直觀的對其進(jìn)行感知。

四、拓寬自身教學(xué)水平，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)方式

高中是學(xué)生學(xué)習(xí)生涯中較為重要的一個時期，傳感器只能夠幫助學(xué)生進(jìn)行知識理論的學(xué)習(xí)，并將實驗的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞與整合。此時教師在新技術(shù)的教學(xué)中，更應(yīng)樹立良好的榜樣作用，設(shè)計高效且有趣的物理實驗，引導(dǎo)學(xué)生挖掘自身的學(xué)習(xí)優(yōu)點(diǎn)，并不斷地對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析，幫助學(xué)生不斷地對自身優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行放大，為學(xué)生的思維提供源源不斷的思路與創(chuàng)新。因此，教師應(yīng)不斷地拓寬自身的物理實驗教學(xué)水平，強(qiáng)化學(xué)生對實驗方式的理解程度，幫助學(xué)生正確的認(rèn)識到科學(xué)的物理實驗的重要性。并幫助學(xué)生通過對問題的研究，養(yǎng)成良好的科學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣，為今后的學(xué)習(xí)道路打下良好的基礎(chǔ)。

例如在《電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用》這一課時當(dāng)中，教師利用實驗裝置引導(dǎo)學(xué)生對圖片進(jìn)行觀察，并利用實驗了解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，并通過實驗現(xiàn)象進(jìn)行基礎(chǔ)理論本質(zhì)的分析，并在課堂中與同學(xué)進(jìn)行實驗總結(jié)，充分的體現(xiàn)學(xué)生在課堂的主體作用，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)方式。

總結(jié)

綜上所述，教師在高中物理課堂中引入更為科學(xué)的數(shù)字化實驗教學(xué)方式，是現(xiàn)階段高中物理的必然趨勢。教師應(yīng)在開設(shè)課程教學(xué)的同時，貫徹新課程與素質(zhì)教育提出的教學(xué)綱要，促進(jìn)學(xué)生的邏輯思維以及創(chuàng)新思維得到有效發(fā)展的同時，豐富學(xué)生的物理基礎(chǔ)理論知識。

參考文獻(xiàn)

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