潘大桃

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)實驗方式不能夠滿足現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，將數(shù)字化?運(yùn)用到高中物理實驗教學(xué)和研究中，可以提高學(xué)生的興趣，也可以擴(kuò)大學(xué)生的認(rèn)識。本文從高中物理電學(xué)實驗要求出發(fā)，電學(xué)器件運(yùn)用數(shù)字化采集情況分析，電學(xué)實驗器材存在的問題，如何更好的讓學(xué)生運(yùn)用數(shù)字化進(jìn)行實驗，提高學(xué)生認(rèn)識物理教學(xué)理論。

關(guān)鍵詞：高中學(xué)生;數(shù)學(xué)化;電子元件;電學(xué)實驗

引言

高中物理數(shù)字化實驗是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展而興起的實驗教學(xué)手段，將傳統(tǒng)的實驗結(jié)合傳感器和計算機(jī)，快速的采集所需的信息，對數(shù)據(jù)分析具有很大的優(yōu)勢，能夠準(zhǔn)確的得到想要的實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)及圖表。但在完成恒定電流實驗的時候，由于數(shù)字化實驗配置的電子元件和傳統(tǒng)電學(xué)實驗板?電子元件都是封裝起來的，如圖1所示。學(xué)生看不到實際的連線，也沒有親自對各元件進(jìn)行連接分析，并且該電路板是兩個實驗同時進(jìn)行，學(xué)生實驗過程中很混亂，讓學(xué)生不能夠科學(xué)掌握這些重要知識點。因此，本文將從高中物理數(shù)字化實驗的優(yōu)缺點、高中物理電學(xué)實驗需要學(xué)生掌握的知識點、高中學(xué)生在使用數(shù)字化實驗器材存在的問題、如何有效的提高高中學(xué)生運(yùn)用數(shù)字化處理高中物理理論等方面進(jìn)行分析，旨在提高高中學(xué)生的動手能力和應(yīng)用新技術(shù)的能力，激發(fā)高中學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理實驗和理論的興趣。

一、高中物理電學(xué)實驗概述

高中物理電學(xué)實驗是高中物理中最重要的的一部分，每年?考試都有所涉及。現(xiàn)在的高中物理電學(xué)實驗主要是線路的連接和電學(xué)量的測量，完成操作實驗后進(jìn)行最基本的計算和作圖，但由于實驗室條件限制和時間限制，高中物理實驗傳統(tǒng)器材的測量范圍有限，測量效果不是很理想，實驗所得到的實驗數(shù)據(jù)不能夠滿足高中學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律，為了讓高中學(xué)生具有更好學(xué)習(xí)興趣，我們學(xué)校配備了數(shù)字化實驗室，它具有采集精度高，采集范圍廣，數(shù)據(jù)分析快等特點[2][3]。但由于對傳統(tǒng)實驗器材的依賴，數(shù)字化實驗器材數(shù)量有限，操作系統(tǒng)一時難熟悉，學(xué)生很難看到實際組裝的器材等原因，造成了很多老師對高中物理數(shù)字化實驗興趣不高。學(xué)生雖然很感興趣，但在實驗過程中得不到該有的體會，造成學(xué)生不能夠很好的使用數(shù)字化完成物理實驗。

二、電學(xué)實驗運(yùn)用數(shù)字化實驗系統(tǒng)的優(yōu)點

高中電學(xué)實驗是高中學(xué)生最感興趣，也是最困難的實驗部分，對實驗現(xiàn)象和實驗規(guī)律都充滿了好奇，但是由于器材原因，經(jīng)常出現(xiàn)實驗效果不佳。于是采用數(shù)字化實驗室進(jìn)行教學(xué)，它具有很多的優(yōu)點，第一是數(shù)字化實驗對數(shù)據(jù)線記錄準(zhǔn)確和快捷，能夠快速的得到圖表并能夠根據(jù)需要規(guī)范分析并清楚顯示，數(shù)據(jù)的處理采用計算機(jī)實現(xiàn)，數(shù)據(jù)分析方便準(zhǔn)確[2];第二是電子元件已經(jīng)安裝在固定的電學(xué)實驗板上，不需要學(xué)生進(jìn)行整個電路過程的安裝，方便學(xué)生對電路實驗使用，直接可以拿來實驗可以節(jié)省時間，測量的準(zhǔn)確性較高;第三是線路固定大多數(shù)較簡單，只需要學(xué)生對實驗過程簡單的連接幾條線就能夠?qū)崿F(xiàn)實驗要求，實驗過程基本上不會出現(xiàn)什么復(fù)雜的問題，簡化了學(xué)生實驗;第四是數(shù)字化電學(xué)實驗板每一塊都只有一個或者兩個實驗，方便了實驗教師對實驗的準(zhǔn)備，減少了實驗教師的工作量和技術(shù)要求。

三、電學(xué)實驗運(yùn)用數(shù)字化實驗存在的問題分析

盡管數(shù)字化實驗給高中學(xué)生帶來了一些優(yōu)勢，能夠清楚的認(rèn)識圖表規(guī)律，但電學(xué)數(shù)字化實驗的不足之處明顯，數(shù)字化實驗的有些優(yōu)點也存在它的缺點，首先是電子元件不要安裝，導(dǎo)致學(xué)生實驗?zāi)康牟磺宄?，實驗原理混亂，重要的實驗步驟得不到鍛煉;其次是電子元件封裝導(dǎo)致高中學(xué)生對常用的電子元件認(rèn)識不夠，選擇性不強(qiáng)，各元件功能經(jīng)常忽略;再次是電學(xué)實驗板電路固定而不單一，造成學(xué)生對電學(xué)實驗板認(rèn)識混亂，連接線路出錯找原因困難，把握電學(xué)實驗板的電路困難;再次是高中電學(xué)實驗強(qiáng)調(diào)實驗電路的連接，對常見電子元件的認(rèn)識，電學(xué)實驗板采用封裝的電學(xué)實驗板不利于高中學(xué)生連接電路，認(rèn)識各種電子元件，把握實驗的重難點;最后是電學(xué)實驗板雖然對各電路的電壓進(jìn)行的限制，但由于學(xué)生的粗心和調(diào)皮某些電子元件經(jīng)過一段時間實驗導(dǎo)致電子元件有所損壞，更換電子元件有些困難。

四、電學(xué)數(shù)字化實驗的改進(jìn)

為了充分利用好傳統(tǒng)器材，搭建合理的實驗平臺，利用好數(shù)字化實驗對數(shù)據(jù)的處理的優(yōu)勢，更好的完成高中電學(xué)實驗。根據(jù)電學(xué)實驗的特點，首先要讓學(xué)生學(xué)會選擇電子元件，對電子元件的型號、外裝和功能有一定認(rèn)識，實驗室可以采購不同型號的電子元件讓學(xué)生學(xué)會選擇[1];其次是要讓學(xué)生認(rèn)識實驗原理圖和實物圖，根據(jù)原理圖能夠連接電路實物圖，解決實物圖連接過程中的問題;再次是要求高中學(xué)生學(xué)生設(shè)計簡單的電路，可以讓高中學(xué)生借助計算機(jī)設(shè)計簡單的電路，經(jīng)過計算機(jī)模擬調(diào)試后，讓學(xué)生根據(jù)原理圖進(jìn)行實物圖操作，發(fā)現(xiàn)實物圖問題過程中存在的問題，解決問題，提高學(xué)習(xí)興趣;再者是為了方便讓高中學(xué)生能夠動手操作實驗可以將電學(xué)實驗板改為電學(xué)面包板和電學(xué)實驗洞洞板，讓學(xué)生自行設(shè)計和連接電路，提高學(xué)生動手能力和選擇性;最后，讓學(xué)生選擇的合理的電子元件和學(xué)會簡單的電路設(shè)計，充分利用計算機(jī)，擴(kuò)大了學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理的知識面，提高了學(xué)生的動腦和動手能力，激發(fā)了高中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

總結(jié)語

高中電學(xué)實驗是高中物理最重要實驗之一，為了更好的利用實驗室資源和提高高中學(xué)生動手能力、理解能力、解決實際問題的能力，運(yùn)用數(shù)字化實驗提高學(xué)生實驗?zāi)芰?，解決高中電學(xué)重要問題，增強(qiáng)對物理實驗和理論的認(rèn)識。

參考文獻(xiàn)

[1]胡朝政.高中物理電學(xué)實驗器材和電路選擇思考[J].祖國.2016（23）

[2]鄒鵬.高中物理數(shù)字化實驗的研究[J].西部素質(zhì)教育.2017（20）

[3]宋佩紅.高中物理DIS實驗與傳統(tǒng)實驗的共存互補(bǔ)[J].中小學(xué)實驗與裝備.2008（06）