浅谈传统实验与信息化手段的优势互补

作者:未知

  【摘 要】在近些年来,为了优化高中物理实验教学质量,我国大多数高中学校都引入了信息技术教学设备,旨在借助传统物理实验与信息技术手段的双方优势切实培养高中生的物理素养,提高高中物理实验教学效率。本文将从保证传统实验的课时,训练高中生的实验操作能力;以信息技术补充传统实验,完善学生的观察范围两个角度,分析高中物理实验应如何充分发挥传统实验与信息技术手段的优势。
  【关键词】高中物理;传统实验;信息技术;优势互补
  实验是物理学科的中心与基础,良好的物理实验教学可以进一步训练高中生迁移所学知识的实践能力与动手操作能力,且能借助学生的实验学习表现使其懂得科学技术的先进性与严谨性,使其更好地继承物理研究领域的科学精神。目前,有相当一部分教师认为传统实验与信息技术手段是不能共存的,要么就是以信息技术手段的视频演示或数字化实验完全取代传统实验,要么就是不能接受新事物,忽视了信息技术手段对于优化物理实验教学效果的积极作用。然而,二者本身都是高中物理课程的重要资源,本身是相互依赖与彼此依存的关系,我们必须要发挥二者的彼此促进作用,才能更好地让物理实验服务于物理教学。
  一、保证传统实验的课时,训练高中生的实验操作能力
  传统物理实验是训练高中生实验操作能力的基本方式,也是高中生利用所学理论知识指导实验操作行为的重要行为。有部分教师因为传统实验教学组织起来不够便捷,且让学生亲自操作物理实验存在许多意外,所以会选择借助多媒体技术的视频演示功能播放物理实验,完全剥夺了学生的动手实践机会。我们必须要承认,以学生亲自操作为主的传统实验在培养学生物理素养方面有着不可替代的优势。所以,高中物理教师必须要保证传统物理实验教学活动的课时,让学生亲自操作物理实验,丰富学生的实践经验。
  就如在《测定金属的电阻率》实验教学中,笔者便鼓励本班学生利用物理实验室的螺旋测微器展开电阻测量,希望可以借助欧姆定律与电阻定律来计算各类金属的电阻率,不断深化学生的理论认识。本轮实验以学生对电路知识与电学实验的基本理论知识为基础,需要学生自主设计电路,选择相关实验器材。于是,笔者便将6名学生分成一组,鼓励学生自主设计实验方案。比如,有一组学生根据螺旋测微器的使用原理与读数方法自主连接了电路,确定了电压表的具体位置与安装方法,保证各个元件可以形成一个大回路,正确连接电流表的正负接线柱,以及滑动变阻器的限流接法等。在学生实验操作过程中,笔者会认真巡视,观察每一个小组成员的实验行为。比如,有一个小组在滑动触头初始位置时出现了错误,在笔者的指导下,这个小组及时纠正了错误,保证物理实验得以顺利展开。
  二、以信息技术完善传统实验,拓宽学生的观察范围
  虽然我们必须要承认传统的物理实验是让学生们形成物理实践能力的基础,但是有相当一部分物理实验对实验环境与实验时长的要求较高,很难在有限的物理课堂上完成实验操作。对此,有一部分高中物理教师会以常规的教师讲解组织物理实驗,导致部分想象力较差的学生无法突破学习难题。为了进一步优化物理实验教学效果,高中物理教师应该以信息技术补充传统实验,借助信息技术的直观性与便捷性丰富学生的实验经历。另外,教师也可以借助信息技术创设物理实验情境,以情境激发出高中生的想象力与创造力,拓宽学生的观察范围。
  传感器是高中物理实验展开数字化改革的重要技术,能够显化传统物理实验现象,优化高中物理实验操作步骤。就如在关于借助二力平衡知识反映摩擦力的传统实验中,我们经常会用弹簧秤拉动一个放在水平固定长木板上的木块,通过弹簧秤数值变化分析摩擦力大小。在数字化改革中,我们可以使用并固定力传感器,在感知力的一端连接木块,保证木块静止,然后通过外力移动模板,通然后通过模板运动以及木块与模板之间的相对运动分析摩擦力。在这个实验中,力传感器可以直接通过图像描绘木块与木板发生相对运动时的运动状态,也有更加精准的实验数据。通过数据与图像,高中生可以分析二力平衡与滑动摩擦力、静摩擦力等相关知识。值得一提的是,还有一部分不适合直接在物理实验室中开展的物理实验也可以借助多媒体技术呈现实验演示视频,便于位于各个位置的学生直接观察物理实验,消除视觉盲点。
  三、结语
  总而言之,高中物理实验教学十分重要,且近些年来的高考物理也逐步增大了实验类题目的分数比重。因此,不管是从提升高中生的物理应试能力这一短期教学目的来说,还是从培养学生学以致用的能力,使其学会利用物理知识与物理实验解决现实问题的应用能力这一长远目标来说,高中物理教师都要充分借助传统物理实验与信息技术手段的互补优势优化物理实验教学效果,促使高中生在物理领域中实现更加长远的发展。
  参考文献:
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