應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)優(yōu)化高中物理教學(xué)的實(shí)踐研究

張亞非

摘 要：在新課改和網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代共同推進(jìn)的作用下，目前高中物理教學(xué)對(duì)于數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的運(yùn)用也越來越普遍廣泛化，這樣不僅打破了傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)模式，給課堂帶來新的科學(xué)技術(shù)體驗(yàn)，同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和提高了教學(xué)質(zhì)量水平。本文基于對(duì)高中物理教學(xué)使用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的原因進(jìn)行分析，進(jìn)而進(jìn)一步探討數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在教學(xué)中的應(yīng)用體現(xiàn)都存在哪些方面。

關(guān)鍵詞：高中物理;數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái);應(yīng)用研究

引言：高中物理是一門比較難且以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，很多高中生在進(jìn)行物理學(xué)習(xí)時(shí)由于學(xué)起來吃力導(dǎo)致對(duì)該門課程有著深深的恐懼感。然而物理學(xué)科的學(xué)習(xí)在高中來說是一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻，而且其對(duì)高考的影響力很大，為此為了激發(fā)高中生學(xué)習(xí)物理的興趣和提高物理課堂的教學(xué)效果，引入先進(jìn)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)有很大的必要性。

一、高中物理教學(xué)使用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的原因

（一）高中物理課堂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)綜合性和探索性較差

經(jīng)過調(diào)查分析，很多高中學(xué)校對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)投入不足，更多的是傾向于課本理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。即使在上課期間有物理實(shí)驗(yàn)練習(xí)，學(xué)生也是跟著老師一步步進(jìn)行操作，離開老師指導(dǎo)后，學(xué)生根本無從下手。因此以往的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相當(dāng)乏味無趣，學(xué)生在興致和學(xué)習(xí)接受能力上都相當(dāng)?shù)拖隆?/p>

（二）課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理

因?yàn)槭艿絺鹘y(tǒng)觀念因素的影響，因此在進(jìn)行高中物理教學(xué)時(shí)老師大多會(huì)覺得只要掌握課本理論知識(shí)，那么對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的知識(shí)也就會(huì)有一定程度的了解，所以本該在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間投入都花在了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)上，這樣理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)在時(shí)間上差異就會(huì)非常大。最終導(dǎo)致的結(jié)果必然是即使學(xué)生掌握了理論知識(shí)，但是具體實(shí)驗(yàn)操作過程中動(dòng)手能力卻不容樂觀。

二、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在高中物理教學(xué)應(yīng)用的體現(xiàn)

（一）利用圖像突破難點(diǎn)

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有很大的一個(gè)功能作用就是其可以利用多媒體來進(jìn)行作圖展現(xiàn)在同學(xué)眼前，這樣在學(xué)習(xí)難以理解的物理理論知識(shí)時(shí)，就可以通過利用圖像來進(jìn)行內(nèi)容的簡化，使得同學(xué)在看圖像的過程中就能夠直接的觀察到物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，這樣不僅在理解上擺脫了抽象思維，同時(shí)在記憶這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)知識(shí)時(shí)也會(huì)更加的深刻[1]。

例如：在學(xué)習(xí)“物體的平拋運(yùn)動(dòng)”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，倘若老師只是簡單的用語言表達(dá)來對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行描述，那么學(xué)生就會(huì)很難通過想象力來在腦中形成物體進(jìn)行平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡。因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線，因此高中生很難直觀的通過老師的口頭講解進(jìn)行對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解。而利用數(shù)字化試驗(yàn)系統(tǒng)后，多媒體可以用圖像影像直接的展現(xiàn)物體在平拋過程的運(yùn)動(dòng)軌跡，并可以將這個(gè)運(yùn)動(dòng)曲線圖描繪出來，這樣學(xué)生對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)的路徑軌跡就能清楚的認(rèn)識(shí)。同時(shí)利用這樣的系統(tǒng)將運(yùn)動(dòng)軌跡圖描繪出來以后，由于其是利用網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)來形成的，因此對(duì)于運(yùn)動(dòng)軌跡的每個(gè)點(diǎn)的速度方向也能夠顯示出來，這樣學(xué)生在尋找平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)時(shí)就會(huì)更加具體化的形象化，利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的接受。

（二）填補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)空白

由于受到傳統(tǒng)高中物理教學(xué)和學(xué)校設(shè)備資源的影響，對(duì)于高中物理的知識(shí)很多時(shí)候只能僅限于課本的學(xué)習(xí)，對(duì)于課外的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)的延伸是存在一定的難度的。而引數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)后，很多因?yàn)橘Y源和其他限制因素?zé)o法開展的實(shí)驗(yàn)都能夠通過這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行展現(xiàn)，其不僅填補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的空白，也使物理教學(xué)更加豐富多樣化。另外，老師還能夠利用這個(gè)平臺(tái)鼓勵(lì)學(xué)生自行組織去對(duì)物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步探索，這對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也有一定的益處。

例如：在學(xué)習(xí)“磁場線”這樣的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，由于磁場是人肉眼無法直觀看到的，但是其又是客觀存在的，對(duì)于磁場線的描述在學(xué)校很難利用現(xiàn)有儀器設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀的看到磁場分布情況。而利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)后，其可以通過特殊的技術(shù)處理，用相關(guān)材料使教室形成一個(gè)小磁場，然后利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來對(duì)這小范圍的磁場用圖線進(jìn)行描繪，加上動(dòng)畫圖后就能清楚看到磁場線的分布和方向情況，如此一來學(xué)生對(duì)于磁場線的學(xué)習(xí)就能更加清楚化。

（三）對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)高效處理

數(shù)據(jù)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)不僅能夠讓抽象的概念具體形象化，同時(shí)對(duì)于數(shù)據(jù)的收集、分析、計(jì)算處理也有很大的作用，其有著自動(dòng)化、并行化和定量化等優(yōu)勢特點(diǎn)。而且利用數(shù)字化試驗(yàn)系統(tǒng)除了方便學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了解，還能通過傳感器來對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并且用傳感器收集得出的數(shù)據(jù)會(huì)更加準(zhǔn)確可靠[2]。從某種程度而言其可以讓物理實(shí)驗(yàn)更加的簡單方便，是對(duì)復(fù)雜繁瑣的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種簡化。

例如：在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度時(shí)，如果是人為測量，那么測量得出的結(jié)果就會(huì)存在很大的誤差。而利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)把物體在導(dǎo)軌運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)資料通過運(yùn)動(dòng)傳感器轉(zhuǎn)化成電信號(hào)后，計(jì)算機(jī)通過計(jì)算就能準(zhǔn)確快速的算出這個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度、加速度，并且還能準(zhǔn)確描繪該物體的速度時(shí)間圖像。如此一來，學(xué)生在進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，就能不需要重復(fù)的進(jìn)行操作才能得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中就可以省去不少的麻煩，老師的上課效率就能大大提高。

三、結(jié)束語

利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行高中物理教學(xué)，不僅是適應(yīng)新課改的一種體現(xiàn)，同時(shí)也是提高高中物理課堂教學(xué)水平的一種有效手段。其對(duì)于學(xué)習(xí)高中物理知識(shí)的重難點(diǎn)和彌補(bǔ)傳統(tǒng)物理教學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程都有著不可忽視的作用效果。對(duì)于老師而言，其是減輕教學(xué)負(fù)擔(dān)的一種對(duì)策，對(duì)高中生而言則可以提高對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和加深對(duì)物理知識(shí)的了解，以此真正幫助學(xué)生掌握物理知識(shí)。因此高中物理老師要積極的引入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)，并且要靈活熟練的運(yùn)用這個(gè)平臺(tái)貫徹到整個(gè)物理課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)中。這樣高中物理教學(xué)才能夠更好的達(dá)到教學(xué)目的，進(jìn)而共同促進(jìn)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和物理教學(xué)事業(yè)的共同發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張偉東.應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)優(yōu)化高中物理教學(xué)的實(shí)踐研究[J].新課程：下，2016（12）.

[2]王榮輝，羅春春.高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用[J].考試周刊，2017（13）：114-114.