現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于物理實驗教學(xué)的研究

劉小平

摘要：本文通過現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于物理實驗教學(xué)的研究認(rèn)為，在物理實驗中，信息技術(shù)是為了創(chuàng)建數(shù)字化和信息處理環(huán)境，訓(xùn)練學(xué)生具有利用現(xiàn)代信息技術(shù)研究和解決實際問題的能力。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù) 物理實驗 教學(xué)改革

現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)成為各個領(lǐng)域?qū)W習(xí)和研究的主要工具，為適應(yīng)這個發(fā)展趨勢，信息技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)作為物理實驗教學(xué)改革的主要目標(biāo)已成為必然，加強信息技術(shù)與物理實驗課程的整合，訓(xùn)練學(xué)生獲取、傳送、處理、分析和應(yīng)用信息的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神是物理實驗教學(xué)的主攻改革方向。

一、現(xiàn)代信息技術(shù)與物理實驗結(jié)合的方式

物理實驗通過對學(xué)生進行實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的觀測、處理和分析總結(jié)和預(yù)測物理規(guī)律，培養(yǎng)雙基能力，在當(dāng)今信息社會中，現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于物理實驗，主要是使學(xué)生在信息獲取、信息保存和傳輸、信息處理、信息分析和應(yīng)用方面具備良好的信息技術(shù)應(yīng)用能力。物理實驗教學(xué)過程中主要培養(yǎng)以下幾個方面的技術(shù)能力。

1、信息獲取和保存技術(shù)。

根據(jù)所測物理量的性質(zhì)，使用相應(yīng)的傳感器轉(zhuǎn)換成電流或電壓信號，再根據(jù)待測物理量的精度要求，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)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(shù)。

對獲得的實驗數(shù)據(jù)，利用計算機技術(shù)根據(jù)要求進行篩選和鑒別，保留有用的信息并進行相應(yīng)的處理，得到實驗結(jié)果、回歸曲線或?qū)嶒瀳D像。

3、信息加工和利用技術(shù)。

利用所掌握的理論知識和實驗數(shù)據(jù)信息，通過重新整理、歸納、綜合找出相關(guān)性和規(guī)律性，分析和解決實際問題。

4、信息交流和協(xié)作技術(shù)。

通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對所獲得的實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)及分析結(jié)果與他人進行討論，或者參考借鑒他人的分析方法和結(jié)論。

二、現(xiàn)代信息技術(shù)與物理實驗結(jié)合的原則

在物理實驗的整個過程中，信息技術(shù)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(biāo)，提高學(xué)習(xí)效率和效果。在物理實驗教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的基本原則可歸納為以下幾點。

1、信息技術(shù)作為信息獲取的手段應(yīng)用于物理實驗過程。

實驗數(shù)據(jù)信息的獲取是實驗過程中的重要組成部分，根據(jù)測量的需要，利用現(xiàn)代信息技術(shù)準(zhǔn)確獲取信息，可以把相關(guān)各學(xué)科知識作為一個整體貫穿于實驗教學(xué)過程，提高綜合利用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

2、信息技術(shù)作為信息獲取的基本工具。

在物理實驗與信息技術(shù)結(jié)合過程中，強調(diào)信息技術(shù)服務(wù)與具體的任務(wù)，是一種自然的獲取信息、探究問題和解決問題的技術(shù)，使學(xué)生在完成實驗任務(wù)的同時，也具備使用現(xiàn)代信息技術(shù)的能力。

3、雙基能力培養(yǎng)作為實驗教學(xué)的主要目標(biāo)。

這種課程結(jié)合要求教學(xué)重心不僅僅是傳授知識，而是轉(zhuǎn)向使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、掌握方法、積極探索和能力培養(yǎng)方面來，利用信息技術(shù)解決問題的過程，是一個充滿想象、不斷創(chuàng)新、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和大膽實踐的過程，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

4、建立學(xué)生為中心的研究式教學(xué)結(jié)構(gòu)。

在實驗教學(xué)過程中，充分發(fā)揮學(xué)生實驗過程中的主動性、積極性和創(chuàng)造性，在對實驗項目的內(nèi)容全面了解和理解的基礎(chǔ)上，思考和探索利用信息技術(shù)獲取、處理和分析信息的過程中，教師加強引導(dǎo)和指導(dǎo)，通過這種項目研究式訓(xùn)練，使學(xué)生主動地、有目的的查閱相關(guān)資料，設(shè)計解決問題的方案，實現(xiàn)解決問題的過程，獲得實驗結(jié)果，分析實驗現(xiàn)象，總結(jié)物理規(guī)律，逐漸構(gòu)建起綜合知識模塊。

三、信息技術(shù)與物理實驗結(jié)合的基本過程

信息技術(shù)在物理實驗中的應(yīng)用，主要是作為現(xiàn)代化的有效工具獲取、處理和分析實驗中產(chǎn)生的信息，為適應(yīng)當(dāng)今數(shù)字化社會奠定良好的基礎(chǔ)，因此，信息技術(shù)與物理實驗結(jié)合的過程一概包括了解、掌握和應(yīng)用三個階段。

1、信息技術(shù)作為學(xué)習(xí)掌握的對象，主要通過在物理實驗中的應(yīng)用學(xué)習(xí)信息技術(shù)的基本原理、結(jié)構(gòu)原理和作為工具使用的方法，培養(yǎng)學(xué)生利用信息技術(shù)檢測、分析物理量的習(xí)慣和能力。因此，要按照結(jié)合的原則，把信息技術(shù)作為一種工具，結(jié)合實際的實驗項目，將相關(guān)知識點、創(chuàng)新點和設(shè)計思想傳授給學(xué)生。

2、信息技術(shù)作為實際應(yīng)用的對象，主要在實驗過程中在教師的指導(dǎo)下進一步利用信息技術(shù)對物理量進行測量和分析，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和解決實際問題的能力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和科學(xué)探索精神。

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

四、結(jié)論

綜上所述，現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于物理實驗教學(xué)，不是為了簡化實驗操作過程，提高實驗精確度，而應(yīng)該是為了創(chuàng)造數(shù)字化、信息化環(huán)境，讓學(xué)生最大限度地接觸、使用信息技術(shù)，訓(xùn)練學(xué)生掌握并利用現(xiàn)代信息技術(shù)研究和解決實際問題的能力，達到適應(yīng)當(dāng)今數(shù)字化社會對人才的要求。

參考文獻：

[1]馬杰.運用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，吉林師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2006，（1）：116～117.

[2]唐劍嵐，胡建兵，自主學(xué)習(xí)模式下的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)計[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2003，（6）：58～61.

（作者單位：大同大學(xué)）