數字化實驗室在初中物理教學中的構建和應用

曲麗麗

摘 要：科學技術的進步進一步促進了教育事業的發展，隨著信息技術的不斷發展，教育事業也迎來了全新的發展機遇。數據采集器以及傳感器、計算機等各項信息設備都是物理學發展的成果，將各項技術應用于物理實驗教學過程中，能夠體現與時俱進的發展舉措，進一步促進教學手段的可持續創新，從而實現新課程改革。基于此背景，簡要分析在初中物理教學過程中應用數字化實驗構建教學課堂，并提出具體的教學策略。希望有效促進初中物理教學課堂的有效延展與創新，切實提高學生的物理學習興趣，增強物理教學效率。

關鍵詞：數字化實驗室;初中物理;興趣;課堂構建

在信息技術改革背景下，教育事業不斷的發展，新型的教學設備，為初中物理教學帶來了全新的體驗，進一步拓寬了學生的學習視野。在課堂教學過程中，將信息技術與學科教學有效整合，成為了當前教育領域發展的重要潮流。在素質教育理念下，為了進一步響應國家對于數字化實驗室系統的號召，我校配備了數字化物理實驗室，為初中物理教學帶來了全新的發展機遇，也極大程度豐富了教學內容，提高了學生的學習興趣。

一、數字化實驗室實現教學與信息技術的有效整合

21世紀我國信息技術與經濟水平不斷地發展，高新技術與科學技術不斷地創新，國際競爭也更加激烈，國家間的競爭強弱主要取決于勞動者的綜合素質。所以學生教育工作必須以計算機為中心，積極踴躍地進行學科教學和信息技術融合，才能夠有效創新教學理念與方式。之前使用的傳統實驗設備與實驗方法、手段難以跟隨信息時代的發展需求，結合教育部的相關號召，教育改革應當基于信息技術發展需求，所以在教學過程中構建數字化實驗室，能夠有效提高教學質量，著重突出現代教育技術對于物理教育的重要支撐作用。但是由于受到眾多因素的限制，學科與信息技術整合難以有效實現，但是構建數字化實驗室就能夠有效解決這一問題。

二、在初中物理教學中應用數字化實驗室提高課堂教學效率

傳統的物理實驗測量方法主要有應用彈力測力計測量，或者是應用秒表測時間，用電流表測電流等，由于各項實驗工具讀數有一定的誤差，通常是需要測讀完后用手工進行數據處理，所以教學效率較低，通常一節實驗課便占據了大部分時間。但應用數字化實驗室能夠有效解決這一問題，可以發揮計算機與傳感器等眾多優勢應用傳感器自動化采集實驗數據，通過數據記錄分析，能夠節省實驗環節時間，并且提高物理教學效率。例如在物理教學過程中，教師引導學生探究“重力的大小跟什么因素有關？”這節知識點時，傳統的實驗步驟有三步，第一步需要應用彈簧測力計測量物體的重力，第二步則是在表格中記錄實驗數據，第三步是根據實驗數據畫圖象。一個簡單的實驗，學生需要花費20多分鐘的時間應用數字化實驗室，可以根據用力傳感器將物體重力記錄與計算機上計算機采集數據之后，通過數據分析便能夠根據數據自動生成圖象，這一過程不超過五分鐘，體現出教育的高效性與趣味性。

三、應用數字化實驗有助于解決教學難題

在初中物理實驗教學過程中，由于受到了測量儀器與實驗儀器的限制，所以部分物理量難以直接測量或者是讀數存在問題，嚴重影響著物理實驗的效果，應用數字化實驗室能夠有效解決這一問題。例如在學習“觀察聲音的波形”這一課時，實驗室又沒有示波器，所以學生只能夠觀看教材分析了解，也難以理解實驗本質，應用數字化實驗室能夠十分簡單快捷地做出該實驗，可以做出音叉波形圖，做出男生女生聲音波形圖，噪聲波形圖也為下一節“噪聲的危害與控制”分析比較樂音和噪音的波形圖學習打下基礎。例如在學習“摩擦力的大小與什么因素有關？”這節知識點是該物理實驗的操作，重點是應用彈簧測力計拉動木塊在運動中讀數對于學生而言是一項高難度的挑戰，應用數字化實驗系統能夠有效解決這一問題，學生可以不用讀數應用傳感器與計算機設備進行數據采集與記錄，學生控制木塊進行勻速運動變革，能夠有效解決讀數不變這一問題。由此可以看出，數字化實驗室能夠及時有效地記錄物理實驗的過程，將轉瞬即逝的數據快速直觀地記錄下來，能夠有效解決之前做不好或者是難以進行的物理實驗。

新課程標準中，對于學生的自主學習評價有如下建議：應當重視學生在活動與實驗制作討論等眾多方面的評價。即并不贊成以書面考試為中心的評價方式。分析近幾年的中考題，我們能夠發現實驗題是物理必考題型，如果只是通過筆試考查學生的實驗能力，忽略了學生的動手操作環節，會大大降低考查效果，但是物理實驗考試也會增加教師的工作量，需要大量的教師進行監考，由于不同教師對于物理考試的標準理解有所不同，掌握尺度也有一定的差異，所以給出的考試成績公平性較差。對于此類情況可以有效應用數字化實驗室，準確記錄學生的每一步操作步驟，并且配合相應的操作系統，對于學生的具體操作情況進行評價和分析，從而確保實驗考試更具科學性與標準化。

綜上所述，我們能夠看出在新課程改革背景下，開展初中物理教學，教師應當有效應用數字化實驗室，樹立以學生為中心的教學觀念，切合時代發展需求，及時有效地更新教學手段與思想觀念，能夠根據學生的認知規律進行創新教育和引導，使學生感受到信息技術與物理知識貼合的重要性，以及物理知識與我們的生活緊密相連，有助于提高學生的物理學習興趣，使學生養成良好的物理學習習慣。

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