高中物理教學(xué)中的傳統(tǒng)實驗和數(shù)字化實驗優(yōu)化整合探析

【摘要】隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化實驗與傳統(tǒng)實驗相比較，優(yōu)勢更加明顯，在高中物理教學(xué)中，采用恰當?shù)姆绞胶筒呗?，對傳統(tǒng)和數(shù)字化實驗方式進行有效整合，在根本上提升教學(xué)的品質(zhì)和效率。

【關(guān)鍵詞】高中物理 教學(xué) 傳統(tǒng)實驗 數(shù)字化實驗 優(yōu)化整合

前言：信息化技術(shù)的發(fā)展實現(xiàn)了對人們生活、思維和教育模式的 改變，在課程改革中，對信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用是教育領(lǐng)域面對關(guān)鍵問題。在高中物理教學(xué)中，要重視信息技術(shù)在物理實驗中的應(yīng)用，注重相關(guān)軟件研究、開發(fā)和利用。因此，要關(guān)注高中物理傳統(tǒng)實驗和數(shù)字化實驗的有機集合，進行優(yōu)化和整合，實現(xiàn)教學(xué)方式和手段的改進，提高教學(xué)效率。

1對物流實驗在物流教學(xué)中主要功能的介紹

1.1有利于培養(yǎng)學(xué)生對物流學(xué)習(xí)的興趣

對于物理實驗而言，彰顯形象、直觀、真實以及生動的特點，有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和好奇心，能夠增強學(xué)生的探索意識和欲望，提高學(xué)生在學(xué)習(xí)方面的集中和專注力。物理實驗的實踐操作性較強，能夠滿足學(xué)生對于教學(xué)行為參與的心理需求，學(xué)生在動手實驗的過程中，感受到一種成功的滿足感，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。

1.2有助于協(xié)助學(xué)生獲取更加科學(xué)的方法

對于物理實驗，能夠協(xié)助學(xué)生更好地將理論知識應(yīng)用在實踐中，進行更加合理的展示，使得學(xué)生在動手操作中，有效發(fā)現(xiàn)事物之間的聯(lián)系，探索規(guī)律和變化，促使學(xué)生掌握更加科學(xué)的方法和模式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。

1.3有助于提升學(xué)生的綜合能力

在物理實驗中，學(xué)生需要進行全面的思考和分析，在完成實驗之后，進行有效的分析和總結(jié)，這一系列行為有助于提升學(xué)生的綜合能力。例如，在實驗開始之前的準備工作，有助于提高學(xué)生對于科學(xué)的嚴謹觀念和態(tài)度。在實驗的進行中，學(xué)生需要進行全面、認真的觀察，加以推理，這樣，學(xué)生的邏輯思維能力和綜合分析能力得到增強。在實驗結(jié)束之后，學(xué)生要針對實驗進行總結(jié)，積極反饋實驗成果，這樣，學(xué)生的語言組織能力得以提高，深刻認識到實施求是原則的意義。

2對數(shù)字化實驗自身優(yōu)勢的介紹

2.1實現(xiàn)了數(shù)據(jù)精度和速度的提升

對于數(shù)字化的實驗，能夠突破傳統(tǒng)實驗中誤差較大的不足，降低測量精度誤差方面的問題。例如，在傳統(tǒng)的實驗中，主要借助秒表、彈簧秤以及安培表進行實踐、力以及電流的測量。但是，在數(shù)字化實驗中，能夠?qū)崿F(xiàn)實驗數(shù)據(jù)和信息的快速獲取，在計算機的輔助作用下，進行全面分析和處理，縮短傳統(tǒng)實驗中在數(shù)據(jù)處理方面耗時太長的問題，實驗速度被提升，為學(xué)生贏取更多的時間進行科學(xué)規(guī)律的探索。

2.2實現(xiàn)對傳統(tǒng)實驗不足的有效彌補

對于傳統(tǒng)實驗無法進行全面呈現(xiàn)的內(nèi)容，借助數(shù)字化的實驗，發(fā)揮傳感器的作用，促使實驗更具直觀性與可視化，有助于加深學(xué)生對理論知識的理解和掌握。例如，在進行彈簧振子實驗中，對于恢復(fù)力以及加速度等很難進行直觀的感受，但是，在數(shù)字化實驗中，借助傳感器、位移器等，將振動圖像更加直觀地展現(xiàn)出來，形成對規(guī)律的總結(jié)。

2.3實現(xiàn)了教學(xué)模式和方式的轉(zhuǎn)變

應(yīng)用主旨實驗，有利于教師在教學(xué)行為中營造更加優(yōu)質(zhì)的教學(xué)環(huán)境，使得學(xué)習(xí)氛圍更加濃厚，同時，數(shù)字化實驗實現(xiàn)了信息渠道的拓展，加大數(shù)據(jù)支持的力度，實現(xiàn)知識在深度和廣度上的延伸和拓展，發(fā)揮了計算機在實驗教學(xué)中的作用，激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的興趣和愛好。

3如何進行高中物理教學(xué)傳統(tǒng)實驗與數(shù)字化實驗的有效整合

數(shù)字化實驗與傳統(tǒng)實驗相比，優(yōu)勢更加突出，但是，作為實驗的方式，其自身也彰顯不足和問題。例如，物理實驗之前的準備階段，需要大量的教學(xué)軟件，使得教師所擔負的責任和負擔更重，同時，在實驗過程中，學(xué)生需要了解大量與其他方面的知識，增大了學(xué)生的壓力。因此，在進行教學(xué)的時候，要對教學(xué)目標進行切實分析，了解教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)二者的有機整合，優(yōu)勢互補，提高物理教學(xué)水平。

3.1加大對實驗儀器的整理力度

當前，雖然數(shù)字化實驗得到一定的發(fā)展，很多領(lǐng)域都替代了傳統(tǒng)實驗，但是，仍需要借鑒傳統(tǒng)實驗的優(yōu)點，將二者進行有機的結(jié)合，發(fā)揮整體優(yōu)勢的最大化。例如，在進行牛頓第二定律實驗的時候，傳統(tǒng)的實驗器具為鉤碼和量尺，在反復(fù)試驗之后，得出相應(yīng)的速度和質(zhì)量，得知加速度與合外力之間的聯(lián)系。在數(shù)字化的實驗中，借助傳感器和力傳感器，實現(xiàn)對原有量尺等儀器的代替，借助數(shù)據(jù)采集器和分析軟件，進行加速度、質(zhì)量與合外力的關(guān)系的呈現(xiàn)，使得學(xué)生對于試驗重視涉及的各種關(guān)系更加清楚和明確。

3.2對實驗方法進行有效整合

對于物理知識的學(xué)習(xí)，在進行掌握的過程中，具有一定的規(guī)律，要發(fā)揮感性作用，將抽象變?yōu)樾蜗蟆Ｒ虼耍瑢τ趥鹘y(tǒng)實驗而言，在很多方面的優(yōu)勢更超數(shù)字實驗。例如，在電學(xué)實驗中，采取傳統(tǒng)和數(shù)字化兩種實驗方案。在傳統(tǒng)實驗中，主要是按部就班地應(yīng)用磁鐵穿過線圈的方式，實現(xiàn)對檢流計指針偏轉(zhuǎn)情況的有效觀察，而后發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。在數(shù)字化實驗中，對于試驗的過程不會進行改變，只是需要介入傳感器以及計算機等，實現(xiàn)對電流情況的分析。傳統(tǒng)實驗的突出優(yōu)勢是直觀性較強，更加形象，能夠加速對知識的理解和掌握，同時，數(shù)字化實驗科學(xué)性較強，二者的有機融合，強化了學(xué)生對實驗的掌握。

3.3對實驗?zāi)芰M行整合

在物流實驗中，實踐操作能力不容忽視，這也是學(xué)生需要掌握的基本能力。在傳統(tǒng)實驗中，需要多類型的儀器，操作過程復(fù)雜，過程需要耗費較長的時間，重復(fù)性較強，要進行大力測量和計算，能夠較大程度上培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，增強他們的細心或者耐心，增強對計算機知識的掌握。在數(shù)字化實驗中，操作較為簡單，增強了學(xué)生的計算機操作能力，有利于學(xué)生掌握信息技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)字與形狀的有機整合，建模水平提高。

結(jié)束語：綜上，數(shù)字化實驗與傳統(tǒng)實驗的有機結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)彼此之間的互補，提高教學(xué)效率，增強綜合能力，二者的優(yōu)化整合是提高物理實驗教學(xué)的根本。

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作者簡介：劉祥明，男，1981年9月20日，新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市第十中學(xué)，中學(xué)一級教師