在數(shù)字化時(shí)代,各種先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)走進(jìn)了教育領(lǐng)域,在高中物理課堂中得到了有效應(yīng)用?!镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中強(qiáng)調(diào),讓學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程,了解實(shí)驗(yàn)流程、注意事項(xiàng)、相關(guān)方法,使學(xué)生的科學(xué)探究能力得到發(fā)展。同時(shí),提倡教師積極開(kāi)發(fā)和利用數(shù)字化技術(shù),以拓寬學(xué)生物理學(xué)習(xí)的渠道,推動(dòng)物理教學(xué)方式的數(shù)字化變革。實(shí)驗(yàn)是物理課程的基礎(chǔ),也是培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑,教師應(yīng)靈活應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué),為學(xué)生創(chuàng)設(shè)全新的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣。
一、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值
(一)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)
在數(shù)字化技術(shù)的支持下很多技術(shù)手段、線上平臺(tái)、軟件等被應(yīng)用,如虛擬實(shí)驗(yàn)室、仿真軟件、互動(dòng)平臺(tái)等,利用這些手段開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn),可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足或者實(shí)驗(yàn)條件不允許的弊端,讓學(xué)生在沒(méi)有實(shí)驗(yàn)器材的情況下也可以更直觀地學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)知識(shí),獲得豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。此外,利用數(shù)字化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)、三維建模等教學(xué),讓抽象的物理現(xiàn)象以更加生動(dòng)的方式展示出來(lái),強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解。
(二)提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率與安全性
納入高中物理教材中的實(shí)驗(yàn),安全性都相對(duì)較高,但是實(shí)驗(yàn)過(guò)程會(huì)受環(huán)境、操作步驟、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地等多方面因素的影響,出現(xiàn)安全隱患。而在數(shù)字化技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng),教師可以通過(guò)虛擬仿真技術(shù)形象地還原實(shí)驗(yàn)過(guò)程,這既降低了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn),提高了實(shí)驗(yàn)的安全性,又能實(shí)現(xiàn)了反復(fù)操作實(shí)驗(yàn),不擔(dān)心設(shè)備損壞,進(jìn)而提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。
(三)支持個(gè)性化與差異化教學(xué)
在應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)的過(guò)程中,教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,靈活調(diào)整實(shí)驗(yàn)形式,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度,調(diào)整教學(xué)速度,為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)平臺(tái)。利用線上學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行互動(dòng)教學(xué),教師還可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,靈活調(diào)整教學(xué)策略,并進(jìn)行針對(duì)性輔導(dǎo),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。
二、高中物理教學(xué)中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用策略
(一)發(fā)揮數(shù)字化優(yōu)勢(shì),導(dǎo)入新知
課堂導(dǎo)入是非常重要的環(huán)節(jié),有效地導(dǎo)入可以在教學(xué)之初激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為后續(xù)的教學(xué)做好鋪墊,進(jìn)而提高課堂教學(xué)效果。利用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行新課導(dǎo)入具有一定的優(yōu)勢(shì)。教師利用模擬軟件,在課前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入,可以讓學(xué)生提前模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及相關(guān)知識(shí),讓學(xué)生更好地參與課堂。
例如,在教學(xué)人教版必修第一冊(cè)第四章“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這節(jié)實(shí)驗(yàn)課時(shí),教師就可以應(yīng)用數(shù)字化“模擬軟件”對(duì)本課的一些概念進(jìn)行模擬展示。教師可以利用PhET互動(dòng)模擬軟件,展示一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,展示不同質(zhì)量和力作用下物體的加速度變化。
教師:同學(xué)們,請(qǐng)看屏幕中的虛擬實(shí)驗(yàn),在這個(gè)模擬的環(huán)境中,我們使用不同的力來(lái)推動(dòng)兩個(gè)質(zhì)量不同的小車(此處需要注意的是兩個(gè)小車的質(zhì)量是不同的)。
學(xué)生認(rèn)真觀察模擬實(shí)驗(yàn)的過(guò)程與結(jié)果,并在教師的引導(dǎo)下分析加速度的變化。
教師:通過(guò)觀察,你們看到了什么??jī)奢v車哪輛的加速度更大?為什么會(huì)有這樣的差異?
學(xué)生圍繞問(wèn)題進(jìn)行討論:
1.第一輛小車加速度更大,因?yàn)樗馁|(zhì)量較小。
2.第二輛車加速度較小,因?yàn)樗馁|(zhì)量較大。
師:接下來(lái)我們切換一個(gè)場(chǎng)景,請(qǐng)同學(xué)們觀看這段視頻。
(利用多媒體播放兩輛動(dòng)力不同的汽車同時(shí)發(fā)動(dòng)的視頻)
師:為什么兩輛車啟動(dòng)時(shí)的速度不同?哪些因素影響了汽車的啟動(dòng)速度?
(引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀看視頻,從中獲得發(fā)現(xiàn))
師:哪輛車的加速度更大?為什么公交車啟動(dòng)要慢于摩托車?
(學(xué)生集體討論)
與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不同,模擬實(shí)驗(yàn)既結(jié)合了新時(shí)代的技術(shù)特點(diǎn),又緊扣教材,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的不足,有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心。教師從模擬的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景中引出相關(guān)的物理概念,讓學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)作答,同時(shí)利用牛頓第一定律的知識(shí)點(diǎn)為新知識(shí)的學(xué)習(xí)做鋪墊。
(二)挖掘數(shù)字化功能,傳授新課
1.實(shí)驗(yàn)演示,初步了解本質(zhì)
在數(shù)字技術(shù)的支持下開(kāi)展實(shí)驗(yàn)具有一定的優(yōu)勢(shì),但在實(shí)施過(guò)程中也不能完全脫離傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,需要學(xué)生的有效參與。教師通過(guò)邀請(qǐng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn),可以吸引學(xué)生的注意力,讓他們對(duì)接下來(lái)學(xué)習(xí)的知識(shí)產(chǎn)生好奇和期待,同時(shí),結(jié)合生活實(shí)例可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的物理現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí),培養(yǎng)其解決問(wèn)題的科學(xué)態(tài)度。在模擬實(shí)驗(yàn)后,教師可組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,一方面操作數(shù)字化工具進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn),另一方面充分利用學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)際操作,將數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)J竭M(jìn)行結(jié)合,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。
例如,在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,就可邀請(qǐng)兩名學(xué)生上臺(tái)配合老師按照演示步驟先完成虛擬實(shí)驗(yàn)。數(shù)字技術(shù)具有實(shí)時(shí)更新、暫停、靈活調(diào)整等功能。學(xué)生在操作的過(guò)程中可以隨時(shí)暫停實(shí)驗(yàn),也可以根據(jù)自己的需求精準(zhǔn)地錄入數(shù)據(jù),通過(guò)調(diào)節(jié)小車的質(zhì)量、速度等獲得更豐富的成果,然后在線下進(jìn)行操作。在此過(guò)程中,教師要進(jìn)行充分的指導(dǎo)。教師演示傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,讓學(xué)生初步了解相關(guān)儀器的使用方法和原理,并且感受實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)收集和處理的困難,調(diào)動(dòng)學(xué)生使用傳感器完成實(shí)驗(yàn)的積極性,讓學(xué)生意識(shí)到數(shù)字化技術(shù)的作用,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)素養(yǎng),然后再引導(dǎo)學(xué)生自主操作。
師:現(xiàn)在請(qǐng)你們同時(shí)用手將小車向前推動(dòng),我們來(lái)觀察以下哪位同學(xué)的小車速度更快。
(兩個(gè)小車向前運(yùn)動(dòng)后,教師在學(xué)生1的小車上放入一個(gè)砝碼)
師:請(qǐng)學(xué)生1同時(shí)用手將兩個(gè)小車向前推動(dòng),我們來(lái)觀察哪個(gè)小車開(kāi)始時(shí)的速度更快。
師:為什么一開(kāi)始兩個(gè)小車發(fā)動(dòng)的速度有快有慢?
生:因?yàn)閮擅瑢W(xué)用手推動(dòng)小車的力度不一樣,學(xué)生1用的力比學(xué)生2大,所以他的車發(fā)動(dòng)得更快。
師:我讓學(xué)生1分別推動(dòng)兩個(gè)小車,為什么它們發(fā)動(dòng)的速度還是不一樣?
生:因?yàn)橛幸粋€(gè)小車上增加了砝碼,雖然兩個(gè)小車的受力相同,但質(zhì)量發(fā)生了變化,沒(méi)有砝碼的小車質(zhì)量更小,在發(fā)動(dòng)時(shí)速度會(huì)更快。
師:看來(lái)同學(xué)們都發(fā)現(xiàn)了,小車在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度變化叫加速度,小車的質(zhì)量和受力會(huì)對(duì)這一物理量造成影響。這一物理現(xiàn)象在日常生活中也很常見(jiàn),比如,成年人和小孩在踢同一個(gè)足球時(shí),成年人會(huì)將球踢得更遠(yuǎn);兩輛車以相同的速度行駛,剎車時(shí)更重的車剎車的距離會(huì)更長(zhǎng)。因此,物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量和受力相關(guān)。
師:在定量的基礎(chǔ)上,請(qǐng)同學(xué)們做一個(gè)假設(shè):物體運(yùn)動(dòng)的加速度與力的關(guān)系。
生:加速度與力成正比。
師:那么物體運(yùn)動(dòng)的加速度與質(zhì)量的關(guān)系呢?
生:加速度與質(zhì)量成反比。
師:既然同學(xué)們已經(jīng)提出了假設(shè),那么你們可以說(shuō)出相關(guān)的函數(shù)圖象嗎?
生:加速度與力的圖像是直線,與質(zhì)量的圖像是曲線。
2.科學(xué)設(shè)計(jì),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程
數(shù)字化技術(shù)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)拓了一條新的途徑,在數(shù)字技術(shù)的支持下,很多現(xiàn)代化平臺(tái)、工具等被應(yīng)用,為物理實(shí)驗(yàn)提供了新的路徑。如朗威DISLab數(shù)字化信息系統(tǒng)就是一種以傳感器為核心元件的數(shù)字化系統(tǒng)。傳感器在生活中十分常見(jiàn),像我們用的手機(jī)、體重秤等,都具有傳感器技術(shù)。接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)需要使用朗威DISLab數(shù)字化信息系統(tǒng),利用這個(gè)系統(tǒng)的傳感器可以測(cè)量感知到的信號(hào),利用該系統(tǒng)的DISLab 8.0軟件則可以處理產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。教師可結(jié)合生活向?qū)W生介紹朗威DISLab數(shù)字化信息系統(tǒng),讓學(xué)生關(guān)注當(dāng)下社會(huì)的科技發(fā)展,同時(shí)讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備,為接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備,以便學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,真正地優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程,助力學(xué)生全面發(fā)展。在完成以上實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,為了讓學(xué)生更有參與感,教師可鼓勵(lì)學(xué)生一起組裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備,并按照操作規(guī)范打開(kāi)計(jì)算機(jī)軟件,先進(jìn)行摩擦力的平衡。
(1)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:平衡摩擦力
①收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
學(xué)生使用DISLab8.0軟件進(jìn)入界面后,先點(diǎn)擊“專用軟件物理”按鍵,再點(diǎn)擊“從v-t圖求加速度”按鍵。在力學(xué)軌道上放置小車,點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”按鍵,讓小車向前運(yùn)動(dòng)。分析軟件記錄的速度數(shù)據(jù),剔除無(wú)效數(shù)據(jù),直到小車加速度近似0m/s2。
②描繪物理圖像
學(xué)生使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“停止記錄”,獲取生成的一條圖像,通過(guò)不斷地調(diào)節(jié)和實(shí)驗(yàn),直到該圖像近似一條直線。此時(shí)小車的加速度為0 m/s2,達(dá)到平衡小車摩擦力的目的。
(在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師觀察學(xué)生使用數(shù)字化傳感器實(shí)驗(yàn)儀器的情況,以及學(xué)生收集的圖像是否近似一條直線)
★實(shí)驗(yàn)一:探究加速度與力的關(guān)系
◎收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
學(xué)生用天平對(duì)小車和小桶的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量,用繩子將小桶連接在小車上,在力學(xué)軌道上放置小桶和小車。打開(kāi)DISLab8.0軟件,點(diǎn)擊“專用軟件物理”按鍵,找到“牛頓第二定律”按鍵,將砝碼放進(jìn)小桶,小車則保持原狀。計(jì)算小車所受合外力,在軟件中填入力和質(zhì)量m,點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”按鍵,讓小車向前運(yùn)動(dòng)。
◎記錄數(shù)據(jù)
利用數(shù)據(jù)平臺(tái)分析每個(gè)學(xué)生的行為信息,從數(shù)據(jù)中明確“加速度與力的關(guān)系”,并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與記錄。
◎描繪物理圖像
重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟五次,在軟件中分別填入小桶不同的質(zhì)量。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,獲得軟件生成的v-t圖像,選擇區(qū)域中某一段,點(diǎn)擊“a-F圖像”,得到圖像(略)。
★實(shí)驗(yàn)二:探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系
(1)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
在小桶中增加砝碼,確保小車可以自動(dòng)向前運(yùn)動(dòng),分別測(cè)量小桶、砝碼的質(zhì)量,計(jì)算小車所受合外力,不改變合外力,將小車質(zhì)量改變,分別將小車所受合外力和小車質(zhì)量m填入軟件,點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”,讓小車向前運(yùn)動(dòng)。
◎記錄數(shù)據(jù)
學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中將數(shù)據(jù)記錄在表1中,為實(shí)驗(yàn)總結(jié)提供依據(jù)。
表1 “探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”數(shù)據(jù)記錄表
(小車受合外力不變,配重片的質(zhì)量為0.05kg)
(3)描繪物理圖像
在小車上不斷放入配重片,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟五次,在軟件中分別填入小車不同的質(zhì)量。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,獲得軟件生成的圖像,選擇區(qū)域中某一段,點(diǎn)擊“a-1/m圖像”。
師:我們可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中得到的函數(shù)圖像的點(diǎn)并不是嚴(yán)格位于某條直線上的,這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差和偶然誤差。在科學(xué)探究中,物理學(xué)家都是在重復(fù)多次精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)后才得出的定性結(jié)論。請(qǐng)同學(xué)們對(duì)比數(shù)據(jù),分享自己在實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論。
(學(xué)生分析數(shù)據(jù),討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果)
師:在誤差允許的范圍內(nèi),對(duì)于質(zhì)量固定的物體,可以看到軟件自動(dòng)生成的圖像接近于一條直線,這也表示加速度與力成正比;對(duì)于力固定的物體,可以看到軟件自動(dòng)生成的圖像接近于一條直線,這也表示加速度與質(zhì)量成反比。我們得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和之前的假設(shè)一致。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn),你們總結(jié)出什么物理規(guī)律?
生:根據(jù)物理圖像和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得到規(guī)律:物體的質(zhì)量不變,其運(yùn)動(dòng)的加速度與力的關(guān)系為a∝F;物體的合外力不變,其運(yùn)動(dòng)的加速度與質(zhì)量的關(guān)系為a∝。
師:那你們得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么?
生:物體的質(zhì)量不變,其運(yùn)動(dòng)的加速度圖像與力可近似看作直線,可以得出加速度與力成正比;物體的合外力不變,其運(yùn)動(dòng)的加速度圖像與質(zhì)量的倒數(shù)可近似看作直線,可以得出加速度與質(zhì)量成反比。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)自主總結(jié)規(guī)律和實(shí)驗(yàn)結(jié)論,調(diào)動(dòng)主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)和闡述的能力。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行最后的實(shí)驗(yàn)總結(jié)。
(三)數(shù)字化精準(zhǔn)評(píng)價(jià),升華素養(yǎng)
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中利用DISLab8.0軟件功能,不僅能讓學(xué)生直觀地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,還能讓學(xué)生在親自操作中對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、描繪,對(duì)相關(guān)變量進(jìn)行記錄,鍛煉了學(xué)生的數(shù)據(jù)收集能力。同時(shí),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中充分利用線上平臺(tái)繪制與實(shí)驗(yàn)相關(guān)聯(lián)的物理圖像,并根據(jù)圖像得出結(jié)論,驗(yàn)證自己的猜想。這樣有助于學(xué)生科學(xué)探究能力的提高,從而取得理想的學(xué)習(xí)效果。而要想明確教學(xué)成果,最大化地發(fā)揮數(shù)字化教學(xué)的優(yōu)勢(shì),還需要重視評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),科學(xué)、有效的評(píng)價(jià)可以提升學(xué)生的素養(yǎng)。
在開(kāi)展“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”相關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí),教師利用數(shù)字化技術(shù)的“實(shí)時(shí)監(jiān)控功能”,收集學(xué)生的行為數(shù)據(jù),然后根據(jù)學(xué)生的具體表現(xiàn),對(duì)學(xué)生進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)價(jià),為后續(xù)教學(xué)措施的完善提供依據(jù)。同時(shí),結(jié)合傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式,制作設(shè)計(jì)“學(xué)生自我評(píng)價(jià)表”讓學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)估與反思。
通過(guò)將線上、線下評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式,學(xué)生可以了解自己在本節(jié)課中還未解決的問(wèn)題;教師也可以在統(tǒng)計(jì)測(cè)試卷和評(píng)價(jià)表時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,對(duì)自己的教學(xué)方式進(jìn)行反思。
三、數(shù)字化技術(shù)在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的成效
在本節(jié)實(shí)驗(yàn)課中,教師靈活應(yīng)用了朗威DISLab數(shù)字化信息系統(tǒng),利用傳感器的精確測(cè)量功能和計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端,同時(shí)還提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和準(zhǔn)確性。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生積極主動(dòng)地展開(kāi)科學(xué)探究,通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、參與實(shí)驗(yàn)、記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)加深對(duì)物理概念的理解,深刻理解物體運(yùn)動(dòng)的加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系。同時(shí)知識(shí)遷移環(huán)節(jié),讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決課前問(wèn)題,促進(jìn)學(xué)生數(shù)據(jù)素養(yǎng)、科學(xué)思維、科學(xué)探究能力和問(wèn)題解決能力的提高,充分發(fā)揮數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo),促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率和質(zhì)量的提升。
同時(shí),在以上實(shí)驗(yàn)案例中提到了朗威DISLab系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中充分利用DISLab8.0軟件的功能,不僅能讓學(xué)生更直觀地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,還能讓學(xué)生在親自操作中對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、描繪,對(duì)相關(guān)變量進(jìn)行記錄,鍛煉了學(xué)生的數(shù)據(jù)收集能力。同時(shí),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中需要繪制物理圖像,并根據(jù)圖像得出結(jié)論,驗(yàn)證自己的猜想,有助于科學(xué)探究能力的提高,從而取得理想的學(xué)習(xí)效果。
三、總結(jié)
在今后的教學(xué)中,教師還要進(jìn)一步探索數(shù)字化技術(shù)與課堂教學(xué)融合的更多可能性。比如,利用數(shù)字化技術(shù)模擬物理實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生降低理解難度,更直觀地觀察物理現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師要提供科學(xué)指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)規(guī)范操作,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)字化技術(shù)的便利性,促進(jìn)其物理學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。此外,教師還可以積極開(kāi)展課外探究活動(dòng),將實(shí)驗(yàn)教學(xué)延伸至課外,利用數(shù)字化技術(shù)了解學(xué)生在課外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的情況,及時(shí)利用線上途徑提供指導(dǎo),進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
(作者單位:安徽省巢湖市第六中學(xué))
編輯:溫雪蓮