数字化实验在高中物理实验教学中的应用

数字化实验在高中物理实验教学中的应用

叶发明

湖南省澧县第二中学 415500

摘要：高中物理通过实验教学能够帮助学生通过观察和探索中发现真理，培养学生学会将理论和实践相结合的观点进行思考和学习。而采用先进的数字化实验方法能够对高中物理课本中的一些物理现象以及日常生活现象，更加清晰、科学合理的展示出来。能够帮助学生实现探究、验证、推理的协调统一发展，现阶段高中物理老师将信息化技术和物理实验进行有效结合，然后再通过数字化技术以数字图形的方式呈现出来是提升物理实验教学效果的有效途径。

关键词：数字化实验、高中物理、实验教学、应用策略

随着信息技术的不断发展，多媒体教学、微课件以及数字化技术为现阶段我国的教育行业提供了越来越先进的教学方式，在高中物理教学中实现数字化实验的全面推广与应用，也是现在很多高中物理教学的一个重要发展方向。对此老师应该积极了解和学习先进的数字技术知识，加强自身的实践能力，帮助学生在实验中找到解决问题的方式，培养学生的综合运用能力，建立物理核心素养。

一、通过数字化实验完善传统实验

数字化实验室建立在信息技术基础上得以实践的，而且能够完善传统实验的不足，数字化实验具有“方便收集，准确计算，实时显示”的优点。利用数字化技术去进行物理实验解析和成果展示，不仅能够很好的激发学生的学习兴趣，还可以丰富课堂活动的内容，完善传统实验中的操作步骤复杂繁琐，以及实验操作失误已发危险等一些缺陷，而且经过研究发展这种实践教学手段能够取得意想不到的良好成果。

例如：以学生在学习磁场过程中产生的问题来进行实验解答为例。学生在学习这部分内容的时候通常会对“通电螺线管的磁场是否最强”这个问题会产生一些疑虑和困惑。部分学生认为，在电动螺旋管中磁场最强的是南北两级，课本中也提到过，条形磁铁在南极和北极具有最强的磁性。那么针对这个问题老师就可以利用一个简单的实验得以验证，找出一节干电池，然后并且把它连接到好螺管线上，关闭电源之后，利用相关的仪器测量区域地磁场的强度；然后再打开电源通过在螺线管周围世家磁场的方式来达到给磁传感应器通电的目的，然后观察算机显示器中磁感应强度的图像变化，观察什么时候图像变化明显，那么就证明一阶段的磁场强度越大。通过这样的实验原理，能够利用数字化强大的映射原理，能够以图片的方式在计算机显示屏上将实验数据以及动态实验原理进行充分的展示，使学生能够更加直观观看实验结果，并且能够在思维上帮助学生进行转化，实现对物理实验原理以及实验概念的充分理解。通过实验，可以认识到在知识理论层面与实践层面存在的关联和矛盾，从而加深了对问题的理解建立图像形式的空间图片。

二、通过数字化实验，建立物理教学情景

通过实验来进行物理教学，主要就是为了帮助学生切身实地的更加直观的感受物理原理，掌握和学习相关的物理知识。对此，老师应该积极利用数字化实验建立物理教学情景，学生可以在脑海中形成一种面对面观察以及清晰的实验过程，能够直观和有效的去收集实验数据，促进物理实验的精准高效的展开，减少传统实验中的链接错误。数字化物理实验还能够通过传感器的帮助实现实验信息在计算机中的充分展示，使学生能够在视觉方面更清的进行了解，并且能够加深对实验结果和实验过程的印象。

例如：在大部分教师和学生心中，对于数字化实验的理解依旧停留在利用一些不同类型的传感器来实现数据的图形化和动态化展示。但是数字化实验依旧是建立在真实的实验操作基础之上的，只不过是将这些实验通过计算机来进行更加清晰细致的展示。所以通常我们可以利用一些实景仿真实验或者是传感器实验，以多媒体的方式在大屏幕上展示给学生实验过程和实验结果。比如进行太空实验的时候，通常需要利用到在一个真空下模拟失重环境，如果学生直接通过在实器具器具面前去进行观察，就会很难真实的感受到这种环境下所产生的反应。那么利用传感器进行实验则可以你更加直观和清晰的方式展示给学生实验原理，而且这种实验操作起来比较简单，便于学生更好的理解和掌握。那么老师如果能够再利用多媒体教室以动画，视频或者音频等其他方式将实验原理和结果进行展示，那么就能更好的去激发学生对实验的兴趣以及探究的欲望，而且还可以节省大量的教学时间和实验时间。

三、借助数字化实验突破限制，构建高效物理课堂

精准的实验数据。以及完整的实验过程都是有效提高学生对物理原理，物理知识理解能力的一个重要途径。在传统的物理实验中，通常会由于一些小的事物而导致最终的实验结果和实验数据出现。误差那么利用数字化实验技术就可以突破这种进步和限制，能够实现实验数据的真实性和精准性，并且能够将整个实验过程更加清晰直观的展示给学生，所以能够促进老师构建更加有质量和高效果的物理课堂。

例如：磁感应强度实验，在电磁学的实验教学中，通常对于导电体接收磁场力的精准度测量上会存在一些困难，所以传统的实验教，老师指挥对此感应的强度进行实验研究。而数字化实验设备就可以使用力传感器和电流传感器，来解决这一问题，实现对导电体接收磁场力的精准测量，记录对应力的变化，然后通过处理实验获得数据并绘制图像，使实验结果得到更好的验证。

结束语：

总而言之，数字实验不仅能够突破传统实验的进步，实现传统实验的优化处理，而且还有着自身独有的独特优势。实现将实验数据的图形和动态展示，并且能够实现实验数据和实验结果的共享不仅能够有效提升课堂质量，而且还能够很好的指导学生去观察物理现象，探索物理过程。

参考文献：

[1]王少鹍.数字化实验在高中物理实验教学中的应用[J].高中数理化,2015(16):43-44.

[2]江秀云.数字化实验仪器在高中物理实验教学中的应用[J].新课程,2018(24):119-119.