高中物理利用數(shù)字化實驗提高教學有效性的實踐探索

劉冉婷

【內(nèi)容摘要】隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，教學內(nèi)容與信息技術(shù)的融合逐漸受到社會各界的廣泛關(guān)注。高中物理知識涉及的范圍比較廣泛，對學生的成長發(fā)育具有重要作用。在高中物理教學中，教師可以采用數(shù)字化實驗教學方式，激發(fā)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(fā)展。因此，本文針對高中物理利用數(shù)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(guān)鍵詞】高中物理 數(shù)字化實驗 教學效率 綜合素質(zhì)

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要 （試行）》指出：“大力推進信息技術(shù)在教學過程中的普遍應(yīng)用，促進信息技術(shù)與學科課程的整合，逐步實現(xiàn)教學內(nèi)容的呈現(xiàn)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(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢。為學生的學習和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)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(shù)字化實驗是現(xiàn)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?zāi)芰?，拓展知識層面，為學生日后的學習和生活打下堅實基礎(chǔ)。

一、高中物理利用數(shù)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(shù)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(guān)知識技能，打破傳統(tǒng)物理實驗教學的束縛，充分發(fā)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(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，熟練應(yīng)用計算機技術(shù)對實驗數(shù)據(jù)進行準確分析，以此為理論依據(jù)制作相關(guān)圖表，提高實驗效率。

二、高中物理利用數(shù)字化實驗教學存在問題

第一，數(shù)字化實驗教學可以為學生帶來許多便利，節(jié)約學生思考時間，但是卻不利于培養(yǎng)學生的觀察能力和分析能力。第二，數(shù)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(guān)知識存在陌生感。第三，數(shù)字化實驗教學設(shè)施比較昂貴，而且創(chuàng)新速度較快，一旦發(fā)生故障，其維修價格也很昂貴，對經(jīng)濟條件有限的高中院校運用存在一定難度。第四，數(shù)字化實驗教學對教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了一定要求，對信息技術(shù)知識不熟悉的教師很難靈活運用數(shù)字化實驗教學設(shè)備[2]。

三、高中物理利用數(shù)字化實驗教學策略

1.合理規(guī)劃課堂時間

傳統(tǒng)教學模式主要是教師向?qū)W生講解物理實驗有關(guān)的理論知識，機械的引導學生根據(jù)物理結(jié)論進行驗證實驗，記錄實驗過程、實驗原理和實驗結(jié)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(xiàn)教學有效性，而浪費了學生的學習時間。在應(yīng)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(guī)劃，充分運用數(shù)字化實驗教學，集中學生的課堂注意力，通過數(shù)字化實驗處理過程，引導學生掌握物理實驗原理和相關(guān)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(shù)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(jù)相關(guān)實驗數(shù)據(jù)進行分析處理，從而得出速度時間規(guī)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(fā)學生的學習興趣

數(shù)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(guān)細節(jié)。在教學過程中，教師要集中學生的課堂注意力，激發(fā)學生對物理實驗的強烈好奇心，結(jié)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(yǎng)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(chuàng)新創(chuàng)造能力，準確分析實驗結(jié)果，發(fā)揮高中物理數(shù)字化實驗教學的根本優(yōu)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(shù)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(yīng)用。 滿足學生對物理知識的好奇心，培養(yǎng)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(fā)揚與他人合作的精神，分享探究成功后的喜悅。

結(jié)束語

總而言之，在新課程改革不斷深入背景下，信息技術(shù)對教育教學領(lǐng)域具有重要作用。在高中物理實驗教學中，傳統(tǒng)教學方式還存在許多問題，教師要根據(jù)社會發(fā)展趨勢和學生實際情況，對自身教學理念、教學內(nèi)容、教學模式進行創(chuàng)新改進，靈活運用數(shù)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(guī)劃課堂時間，激發(fā)學生的學習興趣，營造良好教學氛圍，培養(yǎng)學生的探究意識，提高實驗教學的有效性。培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)，滿足社會發(fā)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(tǒng)實驗和數(shù)字化實驗優(yōu)化整合的實踐研究[D]. 上海師范大學， 2008.

[2]潘洪濤. 數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室（DISLab）應(yīng)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(shù)字化實驗系統(tǒng)在高中物理教學中應(yīng)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）