李勇

摘 要：數(shù)字化實驗室系統(tǒng)是一個開放性的實驗平臺，將傳感器和計算機組成多功能的測量系統(tǒng)，能夠獨立地或者與傳統(tǒng)的儀器結(jié)合起來進行實驗，通過傳感器快速、高精度地實時采集數(shù)據(jù)，通過接口與計算機連接，使計算機完成數(shù)據(jù)的采集、計算、分析并展示真實的實驗結(jié)果。本文主要是就如何發(fā)揮數(shù)字化物理實驗的作用談一點自己的思考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化實驗室；高中物理教學(xué)；思考

一、數(shù)字化實驗室系統(tǒng)在高中物理教學(xué)的意義

物理學(xué)是實驗科學(xué)，具有很強的實踐性，所以演示實驗和學(xué)生實驗是中學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分。但在課堂的學(xué)生實驗和演示實驗中，由于受到常規(guī)實驗儀器、實驗材料、危害程度等條件的限制，在某些演示實驗中很難精確快速地反映客觀的物理現(xiàn)象和物理過程的規(guī)律，在學(xué)生實驗中也由于數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的限制，使學(xué)生不能進行更為充分的探究活動。

數(shù)字化實驗室是一個開放性的實驗平臺，將傳感器和計算機組成多功能的測量系統(tǒng)，能夠獨立地或者與傳統(tǒng)的儀器結(jié)合起來進行實驗，通過傳感器快速、高精度地實時采集數(shù)據(jù)，通過接口與計算機連接，使計算機完成數(shù)據(jù)的采集、計算、分析并展示真實的實驗結(jié)果。這套系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用將改變傳統(tǒng)的實驗方法，有可能在課堂演示實驗和學(xué)生實驗探究中實現(xiàn)很多突破，從而使同學(xué)們在掌握知識的基礎(chǔ)上，了解現(xiàn)代實驗技術(shù)和手段，培養(yǎng)了實驗?zāi)芰?，提高學(xué)習(xí)的熱情和實驗探究的能力，在落實新課程標準提出的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)方面發(fā)揮重要的作用。

利用數(shù)字化實驗系統(tǒng)探究高中物理實驗教學(xué)符合基礎(chǔ)教育關(guān)于新課程改革的要求。二十一世紀的數(shù)字化社會所需的數(shù)字化人才的培養(yǎng)有賴于教育的數(shù)字化?！痘A(chǔ)教育課程改革》要求大力推進數(shù)字化技術(shù)在教學(xué)過程中的應(yīng)用，“逐步實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，以及教學(xué)過程中師生互動方式的變革?！薄俺浞职l(fā)揮數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具?！苯逃龜?shù)字化是教育教學(xué)從觀念、思想、理論到手段、方法、模式等的根本性變革

二、在高中物理教學(xué)中開發(fā)應(yīng)用數(shù)字化實驗室系統(tǒng)的思考

數(shù)字化實驗室系統(tǒng)在高中物理實驗教學(xué)中的開發(fā)應(yīng)用首先要掌握開展數(shù)字化實驗教學(xué)應(yīng)掌握的技術(shù)；其次要做好數(shù)字化實驗室系統(tǒng)在學(xué)校中開發(fā)應(yīng)用的組織管理；最后要找到數(shù)字化實驗室系統(tǒng)的開發(fā)在高中物理教學(xué)中的契合點。

那么在具體的物理實驗教學(xué)中如何應(yīng)用好數(shù)字化實驗系統(tǒng)，談一點自己的思考。

（1）在教學(xué)的指導(dǎo)思想和課堂設(shè)計等方面進行物理課堂教學(xué)與現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)的整合探索，媒體運用上力求體現(xiàn)實用性，實效性，在教學(xué)環(huán)節(jié)的把握上突出自主探究、協(xié)作學(xué)習(xí)、多重交互的教與學(xué)方式，在重點難點的突破上，利用媒體與軟件實現(xiàn)情境創(chuàng)設(shè)、啟發(fā)思考，指導(dǎo)運用舊知識和數(shù)理方法解決新問題。

（2）從教學(xué)設(shè)計上豐富和深化了教材中對有關(guān)知識的要求和理解，體現(xiàn)了源于書本又高于書本的特點，從課堂教學(xué)的安排上基本上符合學(xué)生實際，能夠較好地體現(xiàn)物理學(xué)習(xí)的認知規(guī)律，即提出假設(shè)→實驗驗證→總結(jié)規(guī)律→實際應(yīng)用，從感性到理性，從定性到定量。能較好的把握教學(xué)的層次感和節(jié)奏感。

（3）在媒體運用上要得當，體現(xiàn)了物理研究以實驗為基礎(chǔ)、從生活實際出發(fā)的特點，又能恰當?shù)倪\用媒體的模擬實驗還原生活，并進行層層深入的探究，使學(xué)生在實驗的方案設(shè)計、猜想探究、歸納推理的實踐中獲得超出知識本身的收獲，在師生、生生及人機交流中實現(xiàn)多重互動的認知體系和教學(xué)環(huán)境。

（4）從師生關(guān)系上，教師的角色從知識的權(quán)威變?yōu)槠降葏⑴c學(xué)生的討論；從知識的傳遞者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、促進者和指導(dǎo)者；教師運用信息技術(shù)使教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生根本變化。

（5）從例題設(shè)計上體現(xiàn)了認知的層次，在確保本節(jié)知識點落實的基礎(chǔ)上能提出進一步思考，體現(xiàn)了思維的連續(xù)性，課堂教學(xué)留有余音。

（6）力求以數(shù)字化實驗手段的運用給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了自主式、體驗式的學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引起學(xué)生對問題的思考和探究，促進自主學(xué)習(xí)，達到比較好的教學(xué)效果，起到拋磚引玉的作用。

目前，以傳感器技術(shù)以及軟件技術(shù)為核心的數(shù)字化實驗設(shè)備逐步走入學(xué)校，我校專門設(shè)立了數(shù)字化物理探究實驗室。數(shù)字化實驗設(shè)備的使用，大大開拓了師生的視野，激發(fā)了學(xué)生的積極性，提高了教學(xué)效率，使信息技術(shù)與中學(xué)物理教學(xué)真正實現(xiàn)了整合。

參考文獻：

[1]趙迎九.《數(shù)字化實驗系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用》《教育技術(shù)資訊》，2006，（6）.

[2]尤丹立《讓數(shù)字化實驗設(shè)備真正走入課堂》《教育技術(shù)資訊》，2006.（6）.

[3]普通高中新課程研修手冊《新課程的理念與創(chuàng)新》.高等教育出版社.2004.