張龍

【摘?要】基于信息化時(shí)代的背景，現(xiàn)代信息技術(shù)在教育領(lǐng)域得到了廣泛認(rèn)可和有效應(yīng)用。在高中的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，運(yùn)用現(xiàn)代化信息技術(shù)能夠幫助高中生更好掌握和記憶物理知識(shí)。本文中筆者主要分析了在高中階段物理學(xué)科日常教學(xué)中運(yùn)用現(xiàn)代化信息技術(shù)的重要價(jià)值，并提出了具有可行性的應(yīng)用路徑。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);高中物理實(shí)驗(yàn);探索

為了有效提升高中生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ枰\(yùn)用多元化方式，其中現(xiàn)代化信息技術(shù)可以說(shuō)就是一種行之有效的方法，將其運(yùn)用到高中里實(shí)驗(yàn)的日常教學(xué)中，能夠提升高中生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)效率，激發(fā)他們對(duì)于學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的熱情，培養(yǎng)高中生的動(dòng)手能力。

一、模擬實(shí)驗(yàn)，使物理實(shí)驗(yàn)變得更加準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單

構(gòu)建實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)課程的效率，所以在高中物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)課程中，教師應(yīng)當(dāng)重視為學(xué)生構(gòu)建與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的實(shí)驗(yàn)情境。運(yùn)用現(xiàn)代化信息技術(shù)將實(shí)驗(yàn)演示環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)變?yōu)槔枚嗝襟w設(shè)備來(lái)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)演示的環(huán)節(jié)，這能夠有效降低和控制外界因素對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的影響，以保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，有利于高中生的學(xué)習(xí)運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)能夠?qū)⒁恍┎贿m合在課堂上進(jìn)行演示的理想化物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬，讓實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋訙?zhǔn)確、簡(jiǎn)單地為學(xué)生展現(xiàn)出來(lái)。模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛞匀娴慕嵌认驅(qū)W生進(jìn)行展示，讓學(xué)生看到實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程，從而更好地掌握和記憶物理實(shí)驗(yàn)的步驟和內(nèi)容。以伽利略的理想實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)為例，生活中摩擦力是到處存在的，因此這個(gè)實(shí)驗(yàn)無(wú)法在真實(shí)環(huán)境下進(jìn)行的，但我們現(xiàn)在可以通過(guò)運(yùn)用flash來(lái)展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，讓學(xué)生更加容易理解和掌握整個(gè)實(shí)驗(yàn)。由此可見(jiàn)，通過(guò)現(xiàn)代化應(yīng)用來(lái)模擬物理實(shí)驗(yàn)，能夠幫助高中生學(xué)習(xí)和了解到更多物理學(xué)中的理想化實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生可以更好地去掌握物理實(shí)驗(yàn)的步驟和過(guò)程。

二、仿真實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

現(xiàn)實(shí)中由于客觀條件等因素的限制，不少實(shí)驗(yàn)是我們無(wú)法直接在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行操作的。例如，一些危險(xiǎn)性較高、十分復(fù)雜且比較抽象的物理實(shí)驗(yàn)，如強(qiáng)電實(shí)驗(yàn)、強(qiáng)磁實(shí)驗(yàn)、輻射實(shí)驗(yàn)、爆炸的，仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驈浹a(bǔ)真實(shí)物理實(shí)驗(yàn)中存在的不足，讓學(xué)生能夠更加直觀清楚地看到實(shí)驗(yàn)最終的現(xiàn)象，有利于幫助學(xué)生理解這些物理知識(shí)，掌握其中的物理規(guī)律。在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)器材扮演著不可或缺的角色。有一部分實(shí)驗(yàn)要用到標(biāo)準(zhǔn)很高的器材，這使得學(xué)生在實(shí)際進(jìn)行操作的過(guò)程中容易無(wú)法完全放開(kāi)手腳，這在一定程度上限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。這時(shí)物理教師可以運(yùn)用仿真技術(shù)這種現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段，讓學(xué)生能夠投入到物理實(shí)驗(yàn)的操作中來(lái)，以收獲更加完整的實(shí)驗(yàn)體會(huì)。同時(shí)，在學(xué)生操作仿真實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，也能夠反思自己在實(shí)驗(yàn)操作中存在的不足和發(fā)生的錯(cuò)誤，在下次實(shí)驗(yàn)中就可以避免發(fā)生同樣的失誤，這樣有利于提高學(xué)生的個(gè)人實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。其次，仿真?shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行нm應(yīng)各種實(shí)驗(yàn)者的不同實(shí)驗(yàn)要求，不會(huì)存在器材數(shù)量不足的現(xiàn)象，這樣在學(xué)生更換實(shí)驗(yàn)時(shí)也十分便于操作，可以節(jié)省時(shí)間進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)操作。另外，仿真實(shí)驗(yàn)具有一定的可變性，這有利于提升高中生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，增強(qiáng)其實(shí)驗(yàn)體會(huì)，推動(dòng)其創(chuàng)新意識(shí)的發(fā)展。

三、利用微課提高物理課堂教學(xué)的成效

微課因其內(nèi)容有針對(duì)性且時(shí)長(zhǎng)較短等特點(diǎn)，在高中物理學(xué)科的教學(xué)中得到了廣泛的認(rèn)可和有效的應(yīng)用。教師在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)過(guò)程中，也可以將一些實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行錄制，這樣有助于使一些原本不夠直觀的物理實(shí)驗(yàn)，變得更加明確直觀，能夠幫助學(xué)生更好地豐富物理實(shí)驗(yàn)在頭腦中的展現(xiàn)。例如，有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)生的速度很快，如分子動(dòng)理論、實(shí)驗(yàn)氣體實(shí)驗(yàn)等，如果僅用眼睛直接觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是很難直接觀察到的，這時(shí)我們可以運(yùn)用高速攝影機(jī)來(lái)將整個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行錄制。例如自由落體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)等，可以通過(guò)慢放的方式來(lái)更加直觀地感受實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這樣有助于幫助學(xué)生更好地掌握所學(xué)的物理知識(shí)。同時(shí)，微課能夠不受地點(diǎn)和時(shí)間的束縛，學(xué)生可以自由選擇地點(diǎn)和時(shí)間在課后進(jìn)行反復(fù)觀看和學(xué)習(xí)，這有助于加深學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程的記憶和理解，以提高學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)效果。

四、運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析

在高中階段物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中，可以運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析，有效處理物理實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，從而得到應(yīng)有的結(jié)論。在過(guò)去的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于諸多因素的影響，使得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的樣本相對(duì)較少，很難滿足大數(shù)據(jù)對(duì)樣本的要求。如果應(yīng)用了現(xiàn)代化的信息技術(shù)，就可以把過(guò)去單個(gè)的物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€(gè)，然后利用計(jì)算機(jī)來(lái)處理數(shù)據(jù)，這樣能夠采集比過(guò)去更多的數(shù)據(jù)樣本，但是如果想運(yùn)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，樣本數(shù)量還是相對(duì)偏小。因此，我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)可以把多次實(shí)驗(yàn)的真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，以豐富物理實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)樣本。以“測(cè)量彈簧的彈力和形變量之間關(guān)系”的物理實(shí)驗(yàn)為例，可以將傳感器同彈簧相連，這樣能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地記錄彈簧的彈力數(shù)據(jù)，然后將彈簧同位移傳感器相連，這樣能將彈簧在實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的形變量進(jìn)行記錄，最后將傳感器和計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，把得到的彈力數(shù)據(jù)和形變量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，這樣可以在一次物理實(shí)驗(yàn)中采集到更多的樣本數(shù)據(jù)。同時(shí)，也可以改變實(shí)驗(yàn)條件，讓彈簧做加速運(yùn)動(dòng)，這樣可以采集到彈簧做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的數(shù)據(jù)，然后運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)處理得到的數(shù)據(jù)，通過(guò)這個(gè)過(guò)程能夠判斷出一些錯(cuò)誤比較明顯的數(shù)據(jù)。

綜上所述，在高中物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中運(yùn)用現(xiàn)代化的信息技術(shù)，可以將原本復(fù)雜、抽象、危險(xiǎn)的物理實(shí)驗(yàn)可以更加直觀、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)明地展示給學(xué)生，讓學(xué)生能夠更容易理解物理知識(shí)。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的直觀觀察，能夠加深理解，提高學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的效果。

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