谈高中物理数字化实验教学策略

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摘要：在信息技术快速发展的大背景下，将课堂教学活动与信息技术相融合已经成为时代的一种发展趋势。在高中阶段，物理学科具有一定的抽象性，课堂教学知识点众多,涉及的范围也比较广泛，因此学生在学习过程中会遇到很大的困难。在实际的物理课堂教学过程中，实验是不可或缺的一部分，因此教师应改变传统的教学观念，采取数字化的教学方式，在提升课堂实验教学效率的同时激发学生的学习热情。因此本文以电学为例，从实际教学的角度出发，对高中物理数字化实验教学的策略进行探究，以供交流和分享。

关键词：高中物理;数字化；实验教学;策略

在信息化时代，数字化实验教学属于一种新型的教育教学模式，发展十分迅速。数字化实验教学实际上是以真实的实验作为基础，通过传感器等实验仪器，对数据进行采集和处理的过程。在数字化实验教学过程中，学生可以清晰地看到实验的整个过程，并对实验现象进行分析，以此来总结实验规律。与传统的物理课堂教学相比，数字化实验教学方式有效提高了课堂活动的效率。电学知识是高中物理学习的重点，也是很多学生学习的难点。因此结合电学实验，开展数字化的实验教学活动，可以有效提升学生的学习效率。

一、高中物理教学现状

在当前物理课堂教学过程中，教师采用一言堂式的教学方法将物理知识灌输给学生，学生机械性的学习，对物理实验原理处于一知半解的状态。在这种现实情况下，学生物理学习基础较差，遇到物理问题无法得到有效的解决，从而对物理学习产生一种畏难情绪。在这种现实情况下，直接降低了学生物理课堂学习效率。教师对物理教学活动的不重视，导致课堂学习氛围凝重，学生和教师之间长期缺乏有效的沟通和交流，导致学生丧失了学习动力。教师忽视物理实验教学，直接将物理实验结论传授给学生，使学生很难理解抽象性的物理知识，直接导致学生对物理知识接受能力缓慢，物理课堂教学很难取得预期效果。

二、高中物理数字化实验教学的意义

科学技术的进步在一定程度上可以促进教育的发展，近些年来，新型的教学设备和教学手段在课堂教学过程开拓了学生视野，取得了全新的成果。[1]科学的本质是探索真理和发现真理，在信息技术快速发展的情况下，将数字化教学引入高中物理实验课堂教学过程中可以培养学生的动手能力和实验创新精神，为学生构建物理知识学习框架，实现学生的个性化发展。数字实验教学是将信息技术与传统实验课程进行整合，从而创造出一种新型的教学手段。通过数字实验教学，可以完善物理学科实验教学，使学生直观地看到物理实验过程，并完成数据采集。通过数字化物理实验的教学方式，收集到的都是真实的数据，学生通过对具体实验现象和数据进行观察和分析，在总结的基础上得出相应的结论。通过这一教学方式可以提升学生的学习主动性，在学习过程中加深师生之间的交流，加强了学生之间的合作学习，引导学生主动参与课堂学习，培养学习收集和处理信息的能力，以此来培养学生的新时代创新精神，构建高效的高中物理课堂。

三、高中物理数字化实验教学的策略

在当前物理课堂教学过程中，应从新课改的角度出发，对教师的教学方法和学生的学习方法进行改革性创新。将数字化教学与物理实验课堂有效地衔接起来，通过具体的实验，使学生对物理原理进行探究性学习，以此来提升学生的物理学习效率。

（一）利用数字实验构建真实教学情境在传统的物理实验教学过程中，学生通常在教师的指导下进行物理实验，学生通过实际动手操作，可以直观地看到物理实验的现象，并对数据进行采集，以此来根据数据进行分析进而得出具体的物理实验结论。传统的物理实验教学方法虽然有一定的可取性，但是在整个过程中会浪费很多的课堂时间，教师根本不能满足学生课堂实验的需要。而数字化实验可以利用传感的方式对实验数据进行快速的搜集，教师可以利用数字实验的方式构建出真实的情境，以此来加深学生的学习印象，使学生快速融入学习过程当中。因此教师应灵活设计教学过程，利用数字化的教学方式创设出具体的实验教学情境，创建和谐的物理课堂教学氛围[2]。例如在学习“伏安法测电阻”这一课内容时，教师可以利用数字教学的方式创建出具体的实验教学情境。通过微课的形式对这一实验进行课前导入，使学生明确伏安法测电阻是一种非常普遍的测定电阻的方法，通过数字化实验得出数据，在对数据进行分析的基础上总结出影响电阻的因素，引导学生掌握电阻计算公式，以此来实现数字化教学。

（二）优化数字实验操作丰富课堂内容在传统的高中物理教学过程中，教师手把手地指导学生开展物理实验操作，在这个过程中学生可以近距离体验物理实验产生的现象，对学生掌握物理知识有一定的帮助。[3]但是利用数字实验的教学方法，可以优化物理教学过程，减少实验错误率和实验误差，提升物理课堂教学的有效性。在满足学生好奇心的同时，丰富学生课堂教学内容。利用数字化实验操作，可以大大节省学生的课堂学习时间，降低物理实验难度从而减轻学生的学习压力。在有限的课堂学习时间内可以学到更多的物理实验知识。相对于传统实验，数字化实验教学方式的开展更为便捷，可以有效丰富课堂教学内容，使学生加深对物理原理的理解，实现高效性教学。例如在学习“测定金属的电阻率”这一课内容时，利用数字化教学的方式，使学生直观地看到实验过程，并掌握螺旋测微器的使用方法和读数原理，在此基础上对电流表、电压表和华东变阻器的使用方法进行详细的讲解，最终使学生掌握测定金属电阻率的实际方法，优化数字实验操作过程，对课堂教学内容进行丰富。

（三）利用数字演示过程加深学生理解数字化实验教学方法主要借助实验的方式对物理原理和物理现象进行探究，学生虽然没有直接参与到实验过程当中去，但是可以通过信息技术直观地看到每一个实验步骤和具体操作细节，在这个过程中了解到物理实验的具体做法。对于高中教师来说，应组织学生对实验进行仔细观察，以此来激发学生的好奇心培养其创新性思维。相较于传统教学实验，数字化实验演示过程可以通过不同的形式对实验数据进行展示，在此基础上满足学生的实验设想，使学生积极主动地参与到物理课堂的学习当中来，通过优化演示过程的教学方式，加深学生的理解[4]。例如在学习“直线电流的磁场”这一节内容时，直线电流的磁场无法用肉眼观测到，因此利用数字实验的演示过程，可以加深学生的理解。利用奥斯特实验对直线电流磁场进行探究，利用小磁针的变化将实验现象具体地表现出来。在此基础上利用数字化实验的方式对教学方式对影响直线电流磁场的因素进行实验性分析，利用数字化教学将实验过程演示出来，以此加深学生的理解，使之形成物理探究精神。

（四）利用数字演示教学突破教学限制在进行实际物理实验时，需要借助一定的实验材料，其次大多数实验要在实验室完成，这对学生的物理实验操作产生了很大的限制。在实验过程中，有很多因素都会导致物理实验产生较大的误差，很难达到预想的实验教学效果。因此借助数字化实验的方式可以有效解决传统教学中的实验难题，利用数字演示的教学方法突破教学的限制，从而提升学生的学习效率[5]。例如在学习“通电螺线管的磁感强度”这一节内容时，教师应通过对螺线管中的磁感应强度进行测量，以此在实验的基础上对通电下磁感应强度的分布规律进行探究性学习。在实际的学习过程中，需要借助专业的工具才能进行实验，这对学生的实验具有很大的限制。因此利用数字化教学的方式，通过信息技术将实验过程展现出来，方便学生观看和对实验数据进行分析，在一定程度上突破了教师教学的限制，提高了教师教学效率，在减轻学生实验压力的同时提高了学生的学习效率。

四、结束语

总而言之，电学知识是高中物理教学过程中的重难点内容，物理实验具有一定的抽象性，学生在课堂学习过程中存在着一定的困难。受实际教学条件和课堂时间的影响，教师无法将所有的物理实验都一一呈现在学生面前，因此在信息化教学的基础上采用数字教学的方式，可以在提升物理课堂教学实验的有效性的同时，减少学生的物理实验压力和实验过程中产生有可能产生的误差。物理教师应从构建教学情境、实验操作和实验演示等方面着手，灵活设计物理数字实验教学，提高高中物理实验教学的有效性，将信数字化物理实验与传统的物理课堂相结合，灵活设计出具体的教学方案，提高学生学习兴趣，以此来促进学生发展。

参考文献：

[1]孙科.浅议利用数字化信息系统改进高中物理实验教学的方法[J].考试周刊,2020(49):131-132.

[2]杨正雨.数字化技术在中学物理实验教学中的应用研究[D].合肥：合肥师范学院,2020.

[3]郑亮.数字化教学资源在高中物理教学中的应用策略研究[J].新课程,2020(15):158.

[4]王刚.数字化实验在高中物理力学教学中的应用策略[J].教育实践与研究,2020(1):57-62.

[5]周学文.物理概念与规律教学的思考[J].中学生数理化(教与学),2012(3):40.

作者：莫君荣 单位：安徽省庐江中学