数字化实验室系统在高中物理教学的重要性及思考
时间：2021-04-02 07:59:33 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘 要：数字化实验室系统是一个开放性的实验平台，将传感器和计算机组成多功能的测量系统，能够独立地或者与传统的仪器结合起来进行实验，通过传感器快速、高精度地实时采集数据，通过接口与计算机连接，使计算机完成数据的采集、计算、分析并展示真实的实验结果。本文主要是就如何发挥数字化物理实验的作用谈一点自己的思考。
关键词：数字化实验室；高中物理教学；思考
一、数字化实验室系统在高中物理教学的意义
物理学是实验科学，具有很强的实践性，所以演示实验和学生实验是中学物理教学的重要组成部分。但在课堂的学生实验和演示实验中，由于受到常规实验仪器、实验材料、危害程度等条件的限制，在某些演示实验中很难精确快速地反映客观的物理现象和物理过程的规律，在学生实验中也由于数据采集和数据处理的限制，使学生不能进行更为充分的探究活动。
数字化实验室是一个开放性的实验平台，将传感器和计算机组成多功能的测量系统，能够独立地或者与传统的仪器结合起来进行实验，通过传感器快速、高精度地实时采集数据，通过接口与计算机连接，使计算机完成数据的采集、计算、分析并展示真实的实验结果。这套系统在教学中的应用将改变传统的实验方法，有可能在课堂演示实验和学生实验探究中实现很多突破，从而使同学们在掌握知识的基础上，了解现代实验技术和手段，培养了实验能力，提高学习的热情和实验探究的能力，在落实新课程标准提出的培养学生的科学素养方面发挥重要的作用。
利用数字化实验系统探究高中物理实验教学符合基础教育关于新课程改革的要求。二十一世纪的数字化社会所需的数字化人才的培养有赖于教育的数字化。《基础教育课程改革》要求大力推进数字化技术在教学过程中的应用，“逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式，以及教学过程中师生互动方式的变革。”“充分发挥数字化技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”教育数字化是教育教学从观念、思想、理论到手段、方法、模式等的根本性变革
二、在高中物理教学中开发应用数字化实验室系统的思考
数字化实验室系统在高中物理实验教学中的开发应用首先要掌握开展数字化实验教学应掌握的技术；其次要做好数字化实验室系统在学校中开发应用的组织管理；最后要找到数字化实验室系统的开发在高中物理教学中的契合点。
那么在具体的物理实验教学中如何应用好数字化实验系统，谈一点自己的思考。
（1）在教学的指导思想和课堂设计等方面进行物理课堂教学与现代数字化技术的整合探索，媒体运用上力求体现实用性，实效性，在教学环节的把握上突出自主探究、协作学习、多重交互的教与学方式，在重点难点的突破上，利用媒体与软件实现情境创设、启发思考，指导运用旧知识和数理方法解决新问题。
（2）从教学设计上丰富和深化了教材中对有关知识的要求和理解，体现了源于书本又高于书本的特点，从课堂教学的安排上基本上符合学生实际，能够较好地体现物理学习的认知规律，即提出假设→实验验证→总结规律→实际应用，从感性到理性，从定性到定量。能较好的把握教学的层次感和节奏感。
（3）在媒體运用上要得当，体现了物理研究以实验为基础、从生活实际出发的特点，又能恰当的运用媒体的模拟实验还原生活，并进行层层深入的探究，使学生在实验的方案设计、猜想探究、归纳推理的实践中获得超出知识本身的收获，在师生、生生及人机交流中实现多重互动的认知体系和教学环境。
（4）从师生关系上，教师的角色从知识的权威变为平等参与学生的讨论；从知识的传递者变为学生学习的组织者、促进者和指导者；教师运用信息技术使教学方式和学生的学习方式发生根本变化。
（5）从例题设计上体现了认知的层次，在确保本节知识点落实的基础上能提出进一步思考，体现了思维的连续性，课堂教学留有余音。
（6）力求以数字化实验手段的运用给学生创设了自主式、体验式的学习环境，激发学生的学习兴趣，引起学生对问题的思考和探究，促进自主学习，达到比较好的教学效果，起到抛砖引玉的作用。
目前，以传感器技术以及软件技术为核心的数字化实验设备逐步走入学校，我校专门设立了数字化物理探究实验室。数字化实验设备的使用，大大开拓了师生的视野，激发了学生的积极性，提高了教学效率，使信息技术与中学物理教学真正实现了整合。
参考文献：
[1]赵迎九.《数字化实验系统在教学中的应用》《教育技术资讯》，2006，（6）.
[2]尤丹立《让数字化实验设备真正走入课堂》《教育技术资讯》，2006.（6）.
[3]普通高中新课程研修手册《新课程的理念与创新》.高等教育出版社.2004.
