應用數字化實驗平臺優化高中物理教學的實踐研究

張亞非

摘 要：在新課改和網絡信息時代共同推進的作用下，目前高中物理教學對于數字化實驗平臺的運用也越來越普遍廣泛化，這樣不僅打破了傳統的高中物理教學模式，給課堂帶來新的科學技術體驗，同時也促進了學生對物理學習興趣的培養和提高了教學質量水平。本文基于對高中物理教學使用數字化實驗平臺的原因進行分析，進而進一步探討數字化實驗平臺在教學中的應用體現都存在哪些方面。

關鍵詞：高中物理;數字化實驗平臺;應用研究

引言：高中物理是一門比較難且以實驗為基礎的學科，很多高中生在進行物理學習時由于學起來吃力導致對該門課程有著深深的恐懼感。然而物理學科的學習在高中來說是一個關鍵時刻，而且其對高考的影響力很大，為此為了激發高中生學習物理的興趣和提高物理課堂的教學效果，引入先進的數字化實驗平臺進行教學有很大的必要性。

一、高中物理教學使用數字化實驗平臺的原因

（一）高中物理課堂實驗設計綜合性和探索性較差

經過調查分析，很多高中學校對于物理實驗的學習投入不足，更多的是傾向于課本理論知識的學習。即使在上課期間有物理實驗練習，學生也是跟著老師一步步進行操作，離開老師指導后，學生根本無從下手。因此以往的物理實驗教學相當乏味無趣，學生在興致和學習接受能力上都相當低下。

（二）課程實驗設計不合理

因為受到傳統觀念因素的影響，因此在進行高中物理教學時老師大多會覺得只要掌握課本理論知識，那么對于物理實驗的知識也就會有一定程度的了解，所以本該在物理實驗教學的時間投入都花在了理論知識的學習上，這樣理論知識的學習和實驗的學習在時間上差異就會非常大。最終導致的結果必然是即使學生掌握了理論知識，但是具體實驗操作過程中動手能力卻不容樂觀。

二、數字化實驗平臺在高中物理教學應用的體現

（一）利用圖像突破難點

數字化實驗系統有很大的一個功能作用就是其可以利用多媒體來進行作圖展現在同學眼前，這樣在學習難以理解的物理理論知識時，就可以通過利用圖像來進行內容的簡化，使得同學在看圖像的過程中就能夠直接的觀察到物理實驗的結果，這樣不僅在理解上擺脫了抽象思維，同時在記憶這樣一個實驗知識時也會更加的深刻[1]。

例如：在學習“物體的平拋運動”這個知識點時，倘若老師只是簡單的用語言表達來對這個知識點進行描述，那么學生就會很難通過想象力來在腦中形成物體進行平拋運動的運動軌跡。因為平拋運動的運動軌跡是曲線，因此高中生很難直觀的通過老師的口頭講解進行對這個知識點的理解。而利用數字化試驗系統后，多媒體可以用圖像影像直接的展現物體在平拋過程的運動軌跡，并可以將這個運動曲線圖描繪出來，這樣學生對于平拋運動的路徑軌跡就能清楚的認識。同時利用這樣的系統將運動軌跡圖描繪出來以后，由于其是利用網絡科學技術來形成的，因此對于運動軌跡的每個點的速度方向也能夠顯示出來，這樣學生在尋找平拋運動規律和學習知識點時就會更加具體化的形象化，利于學生對知識點的接受。

（二）填補傳統實驗空白

由于受到傳統高中物理教學和學校設備資源的影響，對于高中物理的知識很多時候只能僅限于課本的學習，對于課外的學習和實驗的延伸是存在一定的難度的。而引數字化實驗平臺后，很多因為資源和其他限制因素無法開展的實驗都能夠通過這個平臺進行展現，其不僅填補了傳統實驗的空白，也使物理教學更加豐富多樣化。另外，老師還能夠利用這個平臺鼓勵學生自行組織去對物理知識和實驗進行進一步探索，這對學生創新能力的培養也有一定的益處。

例如：在學習“磁場線”這樣的知識點時，由于磁場是人肉眼無法直觀看到的，但是其又是客觀存在的，對于磁場線的描述在學校很難利用現有儀器設備進行實驗讓學生直觀的看到磁場分布情況。而利用數字化實驗平臺后，其可以通過特殊的技術處理，用相關材料使教室形成一個小磁場，然后利用數字化實驗平臺來對這小范圍的磁場用圖線進行描繪，加上動畫圖后就能清楚看到磁場線的分布和方向情況，如此一來學生對于磁場線的學習就能更加清楚化。

（三）對實驗數據高效處理

數據化實驗平臺不僅能夠讓抽象的概念具體形象化，同時對于數據的收集、分析、計算處理也有很大的作用，其有著自動化、并行化和定量化等優勢特點。而且利用數字化試驗系統除了方便學生對實驗進行了解，還能通過傳感器來對實驗的數據進行收集，并且用傳感器收集得出的數據會更加準確可靠[2]。從某種程度而言其可以讓物理實驗更加的簡單方便，是對復雜繁瑣的物理實驗教學的一種簡化。

例如：在用打點計時器測速度時，如果是人為測量，那么測量得出的結果就會存在很大的誤差。而利用數字化實驗平臺把物體在導軌運行過程中的數據資料通過運動傳感器轉化成電信號后，計算機通過計算就能準確快速的算出這個物體在運動時的速度、加速度，并且還能準確描繪該物體的速度時間圖像。如此一來，學生在進行這個實驗時，就能不需要重復的進行操作才能得出準確數據，學生在學習的過程中就可以省去不少的麻煩，老師的上課效率就能大大提高。

三、結束語

利用數字化實驗平臺進行高中物理教學，不僅是適應新課改的一種體現，同時也是提高高中物理課堂教學水平的一種有效手段。其對于學習高中物理知識的重難點和彌補傳統物理教學的實驗課程都有著不可忽視的作用效果。對于老師而言，其是減輕教學負擔的一種對策，對高中生而言則可以提高對物理學習的興趣和加深對物理知識的了解，以此真正幫助學生掌握物理知識。因此高中物理老師要積極的引入數字化實驗平臺進行教學，并且要靈活熟練的運用這個平臺貫徹到整個物理課堂的教學設計中。這樣高中物理教學才能夠更好的達到教學目的，進而共同促進數字化實驗平臺和物理教學事業的共同發展。

參考文獻

[1]張偉東.應用數字化實驗平臺優化高中物理教學的實踐研究[J].新課程：下，2016（12）.

[2]王榮輝，羅春春.高中物理實驗教學中數字化實驗的應用[J].考試周刊，2017（13）：114-114.