現代信息技術應用于物理實驗教學的研究

劉小平

摘要：本文通過現代信息技術應用于物理實驗教學的研究認為，在物理實驗中，信息技術是為了創建數字化和信息處理環境，訓練學生具有利用現代信息技術研究和解決實際問題的能力。

關鍵詞：信息技術 物理實驗 教學改革

現代信息技術已經成為各個領域學習和研究的主要工具，為適應這個發展趨勢，信息技術應用能力的培養作為物理實驗教學改革的主要目標已成為必然，加強信息技術與物理實驗課程的整合，訓練學生獲取、傳送、處理、分析和應用信息的能力，培養創新精神是物理實驗教學的主攻改革方向。

一、現代信息技術與物理實驗結合的方式

物理實驗通過對學生進行實驗現象和數據的觀測、處理和分析總結和預測物理規律，培養雙基能力，在當今信息社會中，現代信息技術應用于物理實驗，主要是使學生在信息獲取、信息保存和傳輸、信息處理、信息分析和應用方面具備良好的信息技術應用能力。物理實驗教學過程中主要培養以下幾個方面的技術能力。

1、信息獲取和保存技術。

根據所測物理量的性質，使用相應的傳感器轉換成電流或電壓信號，再根據待測物理量的精度要求，將模擬信號轉換成數字信號，使之能夠利用計算機進行自動處理和保存。

2、信息處理和分析技術。

對獲得的實驗數據，利用計算機技術根據要求進行篩選和鑒別，保留有用的信息并進行相應的處理，得到實驗結果、回歸曲線或實驗圖像。

3、信息加工和利用技術。

利用所掌握的理論知識和實驗數據信息，通過重新整理、歸納、綜合找出相關性和規律性，分析和解決實際問題。

4、信息交流和協作技術。

通過網絡技術對所獲得的實驗現象、數據及分析結果與他人進行討論，或者參考借鑒他人的分析方法和結論。

二、現代信息技術與物理實驗結合的原則

在物理實驗的整個過程中，信息技術是這個過程各個階段的有機組成部分，以便更好地完成實驗項目所要求達到的目標，提高學習效率和效果。在物理實驗教學中應用信息技術的基本原則可歸納為以下幾點。

1、信息技術作為信息獲取的手段應用于物理實驗過程。

實驗數據信息的獲取是實驗過程中的重要組成部分，根據測量的需要，利用現代信息技術準確獲取信息，可以把相關各學科知識作為一個整體貫穿于實驗教學過程，提高綜合利用所學知識解決實際問題的能力。

2、信息技術作為信息獲取的基本工具。

在物理實驗與信息技術結合過程中，強調信息技術服務與具體的任務，是一種自然的獲取信息、探究問題和解決問題的技術，使學生在完成實驗任務的同時，也具備使用現代信息技術的能力。

3、雙基能力培養作為實驗教學的主要目標。

這種課程結合要求教學重心不僅僅是傳授知識，而是轉向使學生學會學習、掌握方法、積極探索和能力培養方面來，利用信息技術解決問題的過程，是一個充滿想象、不斷創新、科學嚴謹和大膽實踐的過程，有助于培養學生的創新精神和實踐能力。

4、建立學生為中心的研究式教學結構。

在實驗教學過程中，充分發揮學生實驗過程中的主動性、積極性和創造性，在對實驗項目的內容全面了解和理解的基礎上，思考和探索利用信息技術獲取、處理和分析信息的過程中，教師加強引導和指導，通過這種項目研究式訓練，使學生主動地、有目的的查閱相關資料，設計解決問題的方案，實現解決問題的過程，獲得實驗結果，分析實驗現象，總結物理規律，逐漸構建起綜合知識模塊。

三、信息技術與物理實驗結合的基本過程

信息技術在物理實驗中的應用，主要是作為現代化的有效工具獲取、處理和分析實驗中產生的信息，為適應當今數字化社會奠定良好的基礎，因此，信息技術與物理實驗結合的過程一概包括了解、掌握和應用三個階段。

1、信息技術作為學習掌握的對象，主要通過在物理實驗中的應用學習信息技術的基本原理、結構原理和作為工具使用的方法，培養學生利用信息技術檢測、分析物理量的習慣和能力。因此，要按照結合的原則，把信息技術作為一種工具，結合實際的實驗項目，將相關知識點、創新點和設計思想傳授給學生。

2、信息技術作為實際應用的對象，主要在實驗過程中在教師的指導下進一步利用信息技術對物理量進行測量和分析，培養學生創新意識和解決實際問題的能力，調動學生學習的積極性和科學探索精神。

3、信息技術作為研究問題的手段，以類似科學研究的方式，對給定的問題，綜合利用所學知識，通過思考、探索和創造，自主地完成利用信息技術獲取、處理和分析信息的方案、方案的實施及任務的完成，最終以研究報告的形式完成研究任務。

四、結論

綜上所述，現代信息技術應用于物理實驗教學，不是為了簡化實驗操作過程，提高實驗精確度，而應該是為了創造數字化、信息化環境，讓學生最大限度地接觸、使用信息技術，訓練學生掌握并利用現代信息技術研究和解決實際問題的能力，達到適應當今數字化社會對人才的要求。

參考文獻：

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[2]唐劍嵐，胡建兵，自主學習模式下的網絡環境設計[J].現代教育技術，2003，（6）：58～61.

（作者單位：大同大學）