摘 要:隨著教育體制改革的不斷推行,當前的中學(xué)物理教學(xué)中,對實踐能力提出了新的要求,在進行物理實驗過程中,可以通過計算機進行輔助教學(xué),讓我們學(xué)生更好地進行物理實驗?;趯χ袑W(xué)物理實驗實驗流程的了解與分析,本文提出了計算機輔助物理實驗設(shè)計的幾點思路,充分提升我們學(xué)生的物理實踐能力,滿足教育體制改革的相關(guān)要求。
關(guān)鍵詞:計算機;物理實驗;實驗設(shè)計
引言
對于中學(xué)物理教學(xué)來說,通常情況下學(xué)校擁有較為完備的物理實驗儀器,這些儀器對我們的動手實踐能力提出了很高要求,故而在中學(xué)物理教學(xué)今后的發(fā)展和改革中,可以通過充分應(yīng)用計算機輔助系統(tǒng)讓我們對實驗流程和實驗原理有深入了解,從而提升實驗水平。這就要求計算機輔助系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮指導(dǎo)作用,實現(xiàn)對實驗的有效指導(dǎo)。
一、中學(xué)物理實驗流程
當前的中學(xué)物理實驗流程中,主要包括任務(wù)布置—實驗預(yù)習(xí)—教師講解—動手操作—報告撰寫五個方面,而要能夠提升我們的動手實踐能力,需要保證我們能夠嚴格按照各項要求進行實驗預(yù)習(xí),對實驗原理、操作流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)有深入了解。然而當前很多中學(xué)物理實驗方面的案例存在嚴重問題,無法進行有效指導(dǎo),或者指導(dǎo)內(nèi)容過于寬泛,降低同學(xué)們對物理實驗研究興趣的同時,也會逐漸降低對物理實驗的熱情,對物理實驗教學(xué)產(chǎn)生嚴重的負面影響[1]。另外教師講解過程通常發(fā)生在物理實驗課的前5~10分鐘,并且在該過程中通常不涉及對實驗儀器操作和結(jié)構(gòu)方面的講解,這種方式無法對同學(xué)們的實驗操作過程提供有效指導(dǎo),進一步降低了物理實驗的指導(dǎo)效果。故而對于中學(xué)物理實驗教學(xué)來說,在當前和今后的發(fā)展中,需要充分推行計算機輔助系統(tǒng),讓同學(xué)們對所要進行的物理實驗有深入了解。
二、計算機輔助物理實驗設(shè)計的思路
(一)課前階段的計算機輔助系統(tǒng)
對于中學(xué)物理實驗教學(xué)來說,課前階段極其重要,在該過程中同學(xué)們需要能夠?qū)嶒炘?、涉及儀器等方面有深入了解,并通過對相關(guān)理論的學(xué)習(xí)對實驗過程進行有效指導(dǎo)。故而在物理實驗的課前準備階段,同學(xué)們需要能夠通過計算機輔助系統(tǒng)對實驗中涉及的各類因素進行解讀和了解,所以對于課前準備階段的計算機輔助系統(tǒng),需要涵蓋以下功能:(1)實驗介紹。實驗介紹模塊包括實驗原理、實驗使用的儀器、誤差產(chǎn)生原因等多個方面,同學(xué)們通過對相關(guān)方面的學(xué)習(xí)實現(xiàn)對所要進行物理實驗的深入了解。(2)實驗選取。當前的一些中學(xué)中已經(jīng)為學(xué)生規(guī)劃了每學(xué)年需要進行的物理實驗次數(shù),由同學(xué)們獨立進行物理實驗的選擇,所以對于計算機輔助系統(tǒng)來說,需要能夠滿足我們的實驗選取需求。(3)模擬實驗系統(tǒng)。要使同學(xué)們能夠?qū)嶒炦^程有清醒認識,計算機輔助系統(tǒng)需要能夠提升模擬實驗功能,通過模擬實驗提升操作水平,最大限度保證我們按照實驗要求完成相關(guān)操作。(4)評價系統(tǒng)。同學(xué)們需要能夠通過評價系統(tǒng)對自身的操作水平進行觀察,并且在滿足系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)的情況下才能準許實驗。課前階段計算機輔助系統(tǒng)運行的流程如下:
(二)授課階段的計算機輔助系統(tǒng)
在當前的中學(xué)物理實驗課程中,很多課程都與計算機系統(tǒng)進行連接,以更加快速地進行數(shù)據(jù)處理,而對于不需要計算機進行實驗結(jié)果處理的實驗來說,計算機系統(tǒng)用途較低,需要根據(jù)實際情況進行計算機輔助系統(tǒng)的建設(shè)。通常計算機輔助系統(tǒng)在授課過程中的用途主要包括以下幾個方面:(1)課程簽到。在進行物理實驗前,需要進行簽到,對于與計算機系統(tǒng)連接的實驗來說,可以直接應(yīng)用計算機進行簽到,同時教師也能夠通過對實驗計算機中數(shù)據(jù)的觀察和研究探究我們的物理實驗完成情況,對于無計算機參與的實驗,可以采用刷校園卡的方式由計算機輔助系統(tǒng)對簽到情況進行記錄。(2)播放課件。對于一些難度較大的實驗,教師在授課過程中可以通過計算機輔助系統(tǒng)向我們播放實驗講解課件,對同學(xué)們進行有效指導(dǎo),從而更好地進行實驗。
(三)課后階段的計算機輔助系統(tǒng)
在當前的很多中學(xué)物理實驗中,采用提交紙質(zhì)報告的方式,由教師對同學(xué)們的實驗情況進行檢查,這種方式在很大程度上降低了實驗結(jié)果的檢查效率,并且提升了作弊現(xiàn)象的發(fā)生幾率。故而對于物理實驗的計算機輔助系統(tǒng)來說,需要能夠讓同學(xué)們通過輔助系統(tǒng)提交實驗報告,充分提升實驗效果的檢查效率,另外在該過程中,計算機輔助系統(tǒng)需要能夠讓我們與教師進行有效溝通,當我們對實驗結(jié)果的處理和分析過程中出現(xiàn)問題時,能夠及時尋求教師幫助,通過這種方式能夠充分提升同學(xué)們對實驗的理解程度,提升物理實驗的教學(xué)效果。
結(jié)論
綜上所述,當前的中學(xué)物理實驗教學(xué)中存在一些問題,這些問題在很大程度上限制了物理實驗操作能力,降低了同學(xué)們對物理實驗的了解程度。故而在當前和今后發(fā)展中,需要通過計算機輔助系統(tǒng)幫助我們進行物理實驗,在計算機輔助系統(tǒng)建設(shè)和運行中,主要包括課前階段、授課階段和課后階段,通過對同學(xué)們的有效指導(dǎo)提升對物理實驗的了解程度,讓我們能夠更好地進行實驗。
參考文獻
[1]李穎.大學(xué)物理實驗數(shù)字化教學(xué)改革的探索[J].大學(xué)物理實驗,2016,29(04):104-108.
[2]朱敏.虛擬實驗與教學(xué)應(yīng)用研究[D].華東師范大學(xué),2006.
(作者單位:湖北武外英中高級中學(xué))