運用數(shù)字化實驗提高初中物理實驗教學的有效性

王國強

摘要：隨著數(shù)字化在教學中的應(yīng)用，一種新型的物理實驗方式—數(shù)字化實驗逐漸被應(yīng)用在了物理教學中，采用這種實驗教學方式可以彌補傳統(tǒng)物理實驗教學中一些不足的地方，在激發(fā)學生學習興趣的同時還能拓寬學生的眼界，提升學習的效果。本文首先闡述了數(shù)字化實驗的概念，之后對數(shù)字化實驗?zāi)Ｊ綉?yīng)用在初中物理實驗教學中的策略進行了探究，希望對提升物理實驗教學的效果有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化實驗;初中物理;實驗教學

物理是一門研究自然現(xiàn)象的一門課程，要求學習者具備一定的實踐探索能力，而實驗就是提升實踐探索能力的主要途徑，隨著科學技術(shù)的提升，數(shù)字化以及被應(yīng)用到了初中物理實驗教學中，使得學生的實踐能力得到了有效地提升，進一步提升初中物理實驗教學的效率。

一、數(shù)字化實驗概念

數(shù)字化實驗主要指的就是在數(shù)字實驗室中，通過使用計算機和傳感器等一些現(xiàn)代化的設(shè)備進行試驗，之后在和實驗教學進行有機地結(jié)合，而衍生出來的一種新的實驗教學的方法。在實驗的過程中，操作者在實驗信息的基礎(chǔ)上，把傳感器作為實驗的器具，通過數(shù)據(jù)采集器來對各種數(shù)據(jù)信息進行采集，并把所得出來的數(shù)據(jù)上傳、到計算機或者是云盤上進行分析處理，之后在以圖像的形式把所得到結(jié)果直觀地展示出來，這樣不僅能提升實驗教學的效率，還能讓學生們對實驗的原理和知識點理解得更加透徹。

二、數(shù)字化實驗?zāi)Ｊ綉?yīng)用在初中物理實驗教學中的策略

（一）利用數(shù)字化實驗對經(jīng)典物理案例進行講解

實驗作為物理教學過程中一個必不可少的教學環(huán)節(jié)，對學生的物理學習效果有著很大的影響。但是，由于中學們接觸物理這門課程的時間不是很長，而且對于中學生們來說物理知識比較的抽象，使得學生的學習效果和教師的教學效果不是很理想。所以初中物理教師在開展教學活動的過程中，就可以使用數(shù)字化實驗對物理教材中一些比較經(jīng)典的案例進行操作，把知識點直觀地展示出來，首先可以把學生分成幾個小組，教師帶領(lǐng)小組內(nèi)的學生通過使用計算機和傳感器等一些現(xiàn)代化的設(shè)備進行探究性的實驗。

比如大氣壓強是一個比較重要的物理實驗，這一實驗主要就是證明大氣壓強的存在，并對其進行測量，但是傳統(tǒng)的實驗所得出來的數(shù)據(jù)不是很準確，而采用數(shù)字化實驗的方式可以避免許多誤差情況的出現(xiàn)，把隨著面積和力度的變化得曲線直觀地展示出來，在激發(fā)學生學習物理知識興趣的同時，還能提升物理課堂教學的質(zhì)量。

（二）利用數(shù)字化實驗聯(lián)系學科與生活

初中階段的物理知識大都是一些基礎(chǔ)性的知識，和學生的實際生活聯(lián)系的還是比較緊密的，但是由于物理知識比較的抽象，需要學生具備一定的邏輯思維能力，所以中學生在進行學習的時候會覺得比較的困難。所以教師在使用數(shù)字化實驗進行教學的時候可以適當?shù)厝谌胍恍┥顨庀?，這樣可以更加便于學生進行理解，進而有效地提升學生學習的質(zhì)量和效率。

比如，在對“物質(zhì)的比熱容”進行實驗教學的時候，教師可以選擇學生們在生活中比較常見的物質(zhì)來作為實驗教學的對象，并利用數(shù)字化實驗進行教學：在兩個燒杯中分別放入質(zhì)量相同的水和石頭，并把一端連接這溫度計的傳感器放入到燒杯中，之后進行加熱，來對溫度的變化進行記錄，之后再把實驗的對象轉(zhuǎn)換問水和食用油進行實驗，之后把兩組得到的數(shù)據(jù)進行對比，就可以得出物質(zhì)的比熱容。這樣不僅可以聯(lián)系學生的實際生活，還能提升學生的學習效果。

（三）通過數(shù)字化實驗使得物理反應(yīng)可視化

物理是一門研究生活現(xiàn)象的一門課程，所以和我們的生活之間的聯(lián)系還是比較緊密的，所以教師在初中物理實驗教學過程中，要合理地利用數(shù)字化實驗把一些物理知識和實驗操作步驟直觀、清晰地展現(xiàn)給學生，進而化抽象為具體，使得物理反應(yīng)可視化，幫助學生對物理知識理解得更加全面，使得學生的物理綜合素養(yǎng)得到有效地提升。

比如，在對“沸點與氣壓的關(guān)系”進行探究時，以前的那種實驗大都是使用酒精燈把水燒至沸騰，之后再用打氣筒往燒瓶里面打氣或是抽氣，來模擬大氣壓的變化，但是這種實驗方式很容易受到外界因素的干擾，使得數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差，二利用數(shù)字化實驗利用氣壓傳感器和溫度傳感器，可以更好地把壓強的大小和溫度的變化直觀地展示出來，使得學生可以更加直觀地觀察到沸點與氣壓的關(guān)系，另外，此外，采用數(shù)字化實驗還可以通過電腦把實驗過程中的“沸點—壓強”變化圖繪制出來，進而更好的幫助學生把實驗數(shù)據(jù)進行分析，把抽象的知識直觀地呈現(xiàn)出來，使得物理實驗教學的效率得到有效地提升。

結(jié)論

綜上所述，把數(shù)字化實驗應(yīng)用在初中物理實驗教學過程中，不僅可以使得物理知識和原理更加直觀地展現(xiàn)出來，使得中學生對知識點理解得更加透徹，還能極大地調(diào)動學生學習的積極性，主動地參與到物理知識的學習過程中，使學生的動手實驗?zāi)芰Φ玫接行У靥嵘?。所以，教師在開展中學物理教學的過程中可以多多地把數(shù)字化實驗應(yīng)用到物理實驗教學中，使得學生的物理綜合素養(yǎng)得到有效地提升。

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