智能設備在高中物理實驗教學中的有效應用

張 健

(廣東省東莞市麻涌中學 523000)

實驗教學是高中物理教學體系中的重要構成部分，其不僅可以輔助學生驗證具體的物理理論知識，而且還能幫助學生養成自主探究物理問題的良好學習習慣.但部分教師依然延續傳統的教學模式，他們通常采取口述或者板書的形式深化學生的實驗問題意識，這樣就會降低學生的學習效率，不利于培養他們的核心素養.教師要懂得與時俱進，契合當代社會發展的教育思想，有效地融合智能設備引導學生動手操作實驗，從而提升我國的物理實驗教學質量.

一、利用智能軟件幫助學生預習實驗內容

我國部分教師忽略了預習活動的應用，在傳授實驗課程時，往往直接導入實驗問題，然后將實驗結果呈現給學生，這樣不但會限制學生的思維發展，而且還會弱化學生的思維能力.預習是可以迅速提高學生學習能力的關鍵實施途徑之一.通過提前預習實驗課程，學生不僅可以透徹領悟教師即將講解的實驗內容，而且還能拓展學生的認知視野，提升他們學習的自信心.但預習和簡單翻閱教材并不等同，教師還需要引入創新型的預習教學策略.智能軟件就凸顯了其存在的重要性，教師可以利用錄制軟件錄制微課指導學生預習或者將物理習題上傳到學習軟件上檢驗學生的預習成果，極大地節約了學生的學習時間，同時還督促了學生的預習進度.微課是指教師針對某一具體知識點錄制時長較短的教學視頻，其具有存儲靈活、內容精悍、不受時空限制等優勢，這就克服了學生不能及時尋求教師幫助的缺陷.

在驗證機械能守恒定律時，筆者準備好鐵架臺、打點計時器、低壓直流電表等實驗器材，然后利用錄課寶軟件針對機械能守恒的概念錄制了五分鐘左右的教學視頻，錄課寶軟件豐富化和多元化的工具選項避免了教師線下課堂操作實驗的局限性，比如：特寫鏡頭方便學生清楚觀看實驗細節、無法滿足的客觀條件可以借助錄課寶線上實現等，這就促進了學生積極吸收物理知識.與此同時，筆者將相關的機械能守恒定律習題上傳到客戶端的學習軟件中，每個學生登陸專屬自己的賬號做完相關習題，筆者通過自己的軟件及時檢查學生的預習情況和作業完成情況，阻止了學生的偷懶行為.

二、利用多媒體設備呈現物理實驗案例

教育設備是支撐教育體系的支柱橋梁.在教育條件較簡陋的年代，我國的教育設備只能依靠書本、粉筆、黑板等媒介傳播知識.教師在引用實驗案例時依托教材中單一性和重復性的實驗素材，導致學生容易陷入僵硬化的學習狀態中.但隨著我國經濟實力的增強，我國投入生產了大量的多媒體教育設備，比如：移動電腦、投影儀、電子平板等，教育設備變得越來越智能化和自動化，學生更加強烈地感受到實驗案例的趣味性，這就為教師的教學提供了便利條件.

在測量金屬的電阻率時，筆者利用投影儀、計算機、白幕布等設備導入測量金屬電阻率的問題案例，結合案例向學生提問：你們知道金屬的電阻率該如何測量嗎？學生面面相覷，但筆者沒有赤裸裸地告訴學生答案，而是讓學生利用手中的學習平板設備觀看筆者上傳好的測量金屬電阻率的素材；其次，筆者一步一步地引導學生思考，一邊結合PPT課件向學生提出相關的物理問題，一邊與學生進行實時互動，從而讓學生全面掌握測量金屬電阻率的原理知識；最后，筆者將學生分成三到五人的單位小組，讓各組根據剛才所學知識針對如何測量金屬電阻率自行設計實驗方案和實驗步驟，以便滿足學生的個性化自由，進一步樹立他們的科學意識和求真精神.

三、利用數字化文本導入物理實驗視頻

數字化文本是誕生于大數據時代下的新生事物，其是指通過數字化的處理方式對各類文獻資料進行編碼和重構，以便采取網絡途徑進行廣泛傳播，比如：視頻、圖片、影視劇等.由于數字化文本是依靠高科技產生的信息文本，而高科技的更新代換較快，所以，其具有種類繁多和豐富多彩的特點.物理實驗需要學生建立在真正理解理論知識的基礎之上，并借助從一般到個體的、從整體到局部、類比和歸納等思維邏輯展開分析、判斷和假設，只有這樣他們才能順利動手完成各種實驗活動.在實驗探究過程中，有的學生理解不到位，他們難免會遇到無法解決的實驗問題，這就需要學生更加形象化地體驗實驗課程中涉及的知識點.視頻是一種全新的教學文本，其通過面面俱到的視聽語言讓學生更加生動直觀地理解物理知識，從而促使他們透過現象看到本質問題，高效地解決實驗問題.

在測量玻璃折射率時，筆者先導入介紹折射率概念和折射定律的趣味動漫視頻，一是可以通過活潑性較強的畫面牢牢地吸引學生的注意力，二是可以借助形象化的視頻幫助學生深入理解折射率定義和折射規律；其次，筆者向學生設置具體的問題：你們誰能用自己的語言總結一下折射率的概念？在傾聽完筆者學生的回答之后，筆者再次播放了生活中發生玻璃折射現象的視頻，以便引起學生探究玻璃折射率的好奇心；最后，筆者詢問學生：你們知道玻璃的折射率嗎？學生搖搖頭，筆者順勢授意實驗小組利用實驗器材探究玻璃折射率，從而進一步夯實學生的理論結構.

學生是學習的主體，教師是教學的主體，物理實驗既需要教師的科學引導和平等輔導，同時又需要學生的理性思考和自主探究，只有兩者相互配合才能最大程度地發揮實驗教學的價值意義.實驗教學涉及到實驗設備、實驗工具、實驗器材等實驗資源的調配和安排，有些實驗器材不方便攜帶到教室內，或者實驗室沒有能力配備相關實驗資源，這就需要智能設備的輔助和支持，教師可以借助配置均勻的多媒體資源展開實驗教學活動，以便全方位地加強學生的物理應用能力和創新能力，從而為我國培養更多社會主義接班人.