摘 要：信息技術(shù)迅速發(fā)展背景下，課堂活動和信息技術(shù)逐漸融合，已成為課堂教學的一種有效方式。高中物理知識較多，涉及范圍較廣，在學生成長發(fā)育中有著非常重要的作用。在高中物理課堂中，實驗是重要的教學內(nèi)容，采取數(shù)字化教學方式，激發(fā)學生課堂參與熱情，創(chuàng)設(shè)良好的課堂氛圍，可保證課堂活動的有效開展，實現(xiàn)學生的全面發(fā)展。本文結(jié)合高中物理力學知識，提出若干進行數(shù)字化實驗教學的策略。

關(guān)鍵詞：高中物理;數(shù)字化實驗;教學策略

中圖分類號：G427?????????????????????? 文獻標識碼：A?????????????????? 文章編號：2095-624X（2019）50-0009-02

引 言

數(shù)字化實驗是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，它是一種現(xiàn)代化的教學方式，以真實實驗為基礎(chǔ)，借助傳感器等各種實驗儀表儀器，完成數(shù)據(jù)的采集和處理。在這樣的實驗中，學生可以非常清楚地了解實驗過程，明確實驗現(xiàn)象，總結(jié)實驗規(guī)律。通過這樣的教學方式，實現(xiàn)傳統(tǒng)實驗和數(shù)字化實驗的結(jié)合，提高課堂活動的效果和質(zhì)量。力學作為高中物理的重要內(nèi)容，也是學生學習的難點，結(jié)合力學相關(guān)實驗，開展數(shù)字化實驗教學活動，可構(gòu)建高效的物理課堂。

一、借助數(shù)字化實驗構(gòu)建情境，優(yōu)化物理教學活動

高中物理課堂中，要想提高課堂活動的有效性，需要做好課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學生快速進入學習狀態(tài)，投入課堂學習活動。借助情境創(chuàng)設(shè)，給學生身臨其境的感受，引導(dǎo)學生自主思考和探究，加深對物理知識和規(guī)律的掌握。相對于傳統(tǒng)的實驗，數(shù)字化實驗采集數(shù)據(jù)的速度快、精度高，更加直觀高效，節(jié)約實驗時間，減少實驗環(huán)節(jié)的誤差。如借助傳感器可以采集相關(guān)信息，通過計算機展示相應(yīng)圖像，學生可以直觀了解知識過程和規(guī)律。教師要靈活利用數(shù)字化實驗，創(chuàng)設(shè)課堂教學情境，保證課堂活動的有效開展。

例如，人教版高中物理必修一“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗教學中，教師可以借助數(shù)字化實驗方式，優(yōu)化實驗教學活動。在具體教學中，借助數(shù)字化實驗向?qū)W生展示需要使用的實驗儀器，激發(fā)學生的好奇心，滿足學生的求知心理。整個實驗，需要使用小車、位移傳感器以及木板等。教師展示與課本不同的實驗器材，向?qū)W生講解其在實驗中的作用以及使用方式。如位移傳感器，采集相關(guān)物理數(shù)據(jù)，同時向?qū)W生展示位移傳感器的使用方式，讓學生直觀了解實驗中的注意事項。通過實驗儀器的展示，可以激發(fā)學生實驗學習和探究的欲望，主動開展實驗操作活動，開展積極主動的觀察、思考和分析活動，提高課堂活動的有效性。

二、借助數(shù)字化實驗優(yōu)化操作，豐富課堂活動的內(nèi)容

在以往的高中物理實驗中，教師指導(dǎo)學生開展實驗操作，借助學生動手操作了解實驗現(xiàn)象，分析和理解實驗原理，加深對相關(guān)知識的掌握。借助這樣的實驗方式，雖然可以取得不錯的教學效果，但整個實驗會浪費很多時間，導(dǎo)致學生沒有充足的時間進行每個實驗。數(shù)字化實驗中，充分利用傳感器，搜集更多的數(shù)據(jù)信息，可以根據(jù)實際情況調(diào)整數(shù)據(jù)量，保證其實用性。相對于傳統(tǒng)實驗，其不需要過多的實驗器材和步驟，保證實驗的數(shù)量和質(zhì)量，加深對實驗原理和規(guī)律的理解。

例如，人教版高中物理必修一“彈力”的教學中，為了探究彈力和彈簧拉伸長度的關(guān)系，可以通過數(shù)字化實驗方式，讓學生觀看實驗視頻，使用較短的時間，了解整個實驗過程，掌握實驗原理，理解彈力和彈簧伸長量的關(guān)系，同時，幫助學生掌握利用圖像研究物理量關(guān)系的方式。具體操作中，教師提前利用數(shù)字化技術(shù)錄制實驗視頻，或者通過互聯(lián)網(wǎng)收集相關(guān)視頻，引導(dǎo)學生觀看實驗視頻，了解實驗中的每個環(huán)節(jié)。對于重點部分教師可以通過慢放或者暫停的方式，幫助學生仔細觀察實驗過程，進一步理解和掌握知識內(nèi)容，達到預(yù)期的課堂教學效果。因此，高中物理課堂中，借助數(shù)字化實驗活動，優(yōu)化實驗操作活動，可激發(fā)學生學習物理的興趣和潛能，開展自主學習活動，構(gòu)建高效的物理課堂[1]。

三、借助數(shù)字化實驗優(yōu)化演示，加深知識的理解與掌握

數(shù)字化實驗主要借助觀察開展實驗學習和探究。雖然學生沒有參與到實驗操作，但是可以清晰地觀察每個實驗環(huán)節(jié)和實驗現(xiàn)象，了解每個操作中的細節(jié)和注意事項。作為高中物理教師，需要讓學生仔細觀察實驗，激發(fā)學生的實驗好奇心，發(fā)現(xiàn)和提出有效的解決方案。相對于傳統(tǒng)實驗，數(shù)字化實驗可以快速和全面地分析數(shù)據(jù)，總結(jié)物理規(guī)律，保證其可信度，展示不同形式的實驗數(shù)據(jù)，滿足每個學生的實驗設(shè)想，幫助學生更加生動、深刻地理解物理知識。

例如，人教版高中物理必修一“力的合成”的教學中，為了幫助學生理解力的平行四邊形定則內(nèi)容，可以借助數(shù)字化實驗，用力的傳感器來創(chuàng)新實驗，讓學生仔細觀看和探究，看到一個力作用和兩個力作用的效果相同。將橡皮條的一端固定好，先用兩個力拉，使得橡皮條拉伸到一點，再用一個力拉，使得橡皮條拉伸到同樣的位置。同時，借助計算機分析和處理數(shù)據(jù)，做出相應(yīng)的圖式，引導(dǎo)學生對兩種圖式進行對比和分析，完成力的平行四邊形定則的驗證。整個課堂活動中，借助數(shù)字化實驗，讓學生仔細觀察實驗步驟，了解實驗環(huán)節(jié)，分析實驗中需要注意的問題，加深對實驗原理的學習和掌握，提高課堂活動的有效性。高中物理教師需要結(jié)合物理實驗特點，借助數(shù)字化實驗方式，優(yōu)化實驗演示方式，幫助學生理解和掌握物理實驗，加深對知識的理解程度。

四、借助數(shù)字化實驗突破限制，構(gòu)建高效物理課堂

高中物理實驗中，需要使用一定的實驗材料，完成實驗操作活動。在具體實驗中，實驗材料的微小差異可能造成比較大的誤差，難以取得理想的實驗效果。實驗材料類型非常多，有時會由于環(huán)境、操作等因素的影響，實驗難以順利開展。借助數(shù)字化實驗，可以有效解決實驗中的各種問題，突破實驗的約束和限制，加深學生對物理知識的學習和理解。

例如，教學人教版高中物理必修二“驗證機械能守恒定律”的實驗時，整個實驗操作中，重物和紙帶的下落需要克服阻力，這可能會造成一定的誤差。同時，長度測量中很容易出現(xiàn)誤差，需要通過多次測量求平均值來減少誤差。這些因素的影響，降低了物理實驗的精確度。借助數(shù)字化實驗，如位移傳感器和計算機數(shù)據(jù)處理，可以使實驗操作和實驗數(shù)據(jù)更加準確，避免出現(xiàn)一些失誤和錯誤，保證物理實驗效果。數(shù)字化實驗中，學生可以觀察實驗裝置的安裝，掌握位移傳感器的安裝方式[2]。數(shù)據(jù)處理和分析中，可以采取不同的分析方式，借助數(shù)字化實驗，讓學生掌握多種實驗數(shù)據(jù)處理技巧，加深學生對實驗結(jié)果的認識。課堂學習中，學生可以發(fā)揮自主性，開展深入的觀察和探索，加深對實驗原理的理解和掌握，熟悉實驗操作步驟，獲得實驗成功的樂趣，增強學生的物理學習成就感。

結(jié) 語

力學知識作為高中物理的重難點內(nèi)容，學生的課堂學習和理解有著一定的困難。力學實驗作為其重要內(nèi)容，由于一些因素的影響，動手操作進行實驗并不能獲得良好的效果。數(shù)字化實驗以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，借助數(shù)字化技術(shù)培養(yǎng)學生的探索精神，引導(dǎo)學生自主學習和創(chuàng)新，保證物理課堂教學活動的有效開展[3]。在具體應(yīng)用中，教師可以從情境構(gòu)建、實驗操作、實驗演示等方面入手，靈活利用數(shù)字化實驗，構(gòu)建高效的物理課堂。

[參考文獻]

閆磊，喬會洋.高中物理利用數(shù)字化實驗提升效率研究[J].速讀旬刊， 2015（12）：52-53.

楊鳳樓.數(shù)字化實驗在高中物理教學中應(yīng)用的調(diào)查與思考[J].湖南中學物理， 2018（07）：156-157.

何細梅.高中物理課堂多樣化教學方法的應(yīng)用研究[J].名師在線，2018（21）：13-14.

作者簡介：陳大軍（1981.11—），男，安徽廬江人，本科學歷，中學一級教師。