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        運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性

        2021-02-23 18:33:54王國(guó)強(qiáng)
        科教創(chuàng)新與實(shí)踐 2021年46期
        關(guān)鍵詞:初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

        王國(guó)強(qiáng)

        摘要:隨著數(shù)字化在教學(xué)中的應(yīng)用,一種新型的物理實(shí)驗(yàn)方式—數(shù)字化實(shí)驗(yàn)逐漸被應(yīng)用在了物理教學(xué)中,采用這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一些不足的地方,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)還能拓寬學(xué)生的眼界,提升學(xué)習(xí)的效果。本文首先闡述了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的概念,之后對(duì)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)?zāi)J綉?yīng)用在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的策略進(jìn)行了探究,希望對(duì)提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果有一定的幫助。

        關(guān)鍵詞:數(shù)字化實(shí)驗(yàn);初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

        物理是一門(mén)研究自然現(xiàn)象的一門(mén)課程,要求學(xué)習(xí)者具備一定的實(shí)踐探索能力,而實(shí)驗(yàn)就是提升實(shí)踐探索能力的主要途徑,隨著科學(xué)技術(shù)的提升,數(shù)字化以及被應(yīng)用到了初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,使得學(xué)生的實(shí)踐能力得到了有效地提升,進(jìn)一步提升初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。

        一、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)概念

        數(shù)字化實(shí)驗(yàn)主要指的就是在數(shù)字實(shí)驗(yàn)室中,通過(guò)使用計(jì)算機(jī)和傳感器等一些現(xiàn)代化的設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn),之后在和實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合,而衍生出來(lái)的一種新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,操作者在實(shí)驗(yàn)信息的基礎(chǔ)上,把傳感器作為實(shí)驗(yàn)的器具,通過(guò)數(shù)據(jù)采集器來(lái)對(duì)各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集,并把所得出來(lái)的數(shù)據(jù)上傳、到計(jì)算機(jī)或者是云盤(pán)上進(jìn)行分析處理,之后在以圖像的形式把所得到結(jié)果直觀地展示出來(lái),這樣不僅能提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率,還能讓學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理和知識(shí)點(diǎn)理解得更加透徹。

        二、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)?zāi)J綉?yīng)用在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的策略

        (一)利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)對(duì)經(jīng)典物理案例進(jìn)行講解

        實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)過(guò)程中一個(gè)必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié),對(duì)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效果有著很大的影響。但是,由于中學(xué)們接觸物理這門(mén)課程的時(shí)間不是很長(zhǎng),而且對(duì)于中學(xué)生們來(lái)說(shuō)物理知識(shí)比較的抽象,使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教師的教學(xué)效果不是很理想。所以初中物理教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中,就可以使用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)對(duì)物理教材中一些比較經(jīng)典的案例進(jìn)行操作,把知識(shí)點(diǎn)直觀地展示出來(lái),首先可以把學(xué)生分成幾個(gè)小組,教師帶領(lǐng)小組內(nèi)的學(xué)生通過(guò)使用計(jì)算機(jī)和傳感器等一些現(xiàn)代化的設(shè)備進(jìn)行探究性的實(shí)驗(yàn)。

        比如大氣壓強(qiáng)是一個(gè)比較重要的物理實(shí)驗(yàn),這一實(shí)驗(yàn)主要就是證明大氣壓強(qiáng)的存在,并對(duì)其進(jìn)行測(cè)量,但是傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)所得出來(lái)的數(shù)據(jù)不是很準(zhǔn)確,而采用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的方式可以避免許多誤差情況的出現(xiàn),把隨著面積和力度的變化得曲線直觀地展示出來(lái),在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)興趣的同時(shí),還能提升物理課堂教學(xué)的質(zhì)量。

        (二)利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)聯(lián)系學(xué)科與生活

        初中階段的物理知識(shí)大都是一些基礎(chǔ)性的知識(shí),和學(xué)生的實(shí)際生活聯(lián)系的還是比較緊密的,但是由于物理知識(shí)比較的抽象,需要學(xué)生具備一定的邏輯思維能力,所以中學(xué)生在進(jìn)行學(xué)習(xí)的時(shí)候會(huì)覺(jué)得比較的困難。所以教師在使用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候可以適當(dāng)?shù)厝谌胍恍┥顨庀?,這樣可以更加便于學(xué)生進(jìn)行理解,進(jìn)而有效地提升學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率。

        比如,在對(duì)“物質(zhì)的比熱容”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候,教師可以選擇學(xué)生們?cè)谏钪斜容^常見(jiàn)的物質(zhì)來(lái)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的對(duì)象,并利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué):在兩個(gè)燒杯中分別放入質(zhì)量相同的水和石頭,并把一端連接這溫度計(jì)的傳感器放入到燒杯中,之后進(jìn)行加熱,來(lái)對(duì)溫度的變化進(jìn)行記錄,之后再把實(shí)驗(yàn)的對(duì)象轉(zhuǎn)換問(wèn)水和食用油進(jìn)行實(shí)驗(yàn),之后把兩組得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,就可以得出物質(zhì)的比熱容。這樣不僅可以聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際生活,還能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

        (三)通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)使得物理反應(yīng)可視化

        物理是一門(mén)研究生活現(xiàn)象的一門(mén)課程,所以和我們的生活之間的聯(lián)系還是比較緊密的,所以教師在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,要合理地利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)把一些物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作步驟直觀、清晰地展現(xiàn)給學(xué)生,進(jìn)而化抽象為具體,使得物理反應(yīng)可視化,幫助學(xué)生對(duì)物理知識(shí)理解得更加全面,使得學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)得到有效地提升。

        比如,在對(duì)“沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系”進(jìn)行探究時(shí),以前的那種實(shí)驗(yàn)大都是使用酒精燈把水燒至沸騰,之后再用打氣筒往燒瓶里面打氣或是抽氣,來(lái)模擬大氣壓的變化,但是這種實(shí)驗(yàn)方式很容易受到外界因素的干擾,使得數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差,二利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)利用氣壓傳感器和溫度傳感器,可以更好地把壓強(qiáng)的大小和溫度的變化直觀地展示出來(lái),使得學(xué)生可以更加直觀地觀察到沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系,另外,此外,采用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)還可以通過(guò)電腦把實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的“沸點(diǎn)—壓強(qiáng)”變化圖繪制出來(lái),進(jìn)而更好的幫助學(xué)生把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,把抽象的知識(shí)直觀地呈現(xiàn)出來(lái),使得物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率得到有效地提升。

        結(jié)論

        綜上所述,把數(shù)字化實(shí)驗(yàn)應(yīng)用在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,不僅可以使得物理知識(shí)和原理更加直觀地展現(xiàn)出來(lái),使得中學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解得更加透徹,還能極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,主動(dòng)地參與到物理知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,使學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫接行У靥嵘?。所以,教師在開(kāi)展中學(xué)物理教學(xué)的過(guò)程中可以多多地把數(shù)字化實(shí)驗(yàn)應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,使得學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)得到有效地提升。

        參考文獻(xiàn):

        [1]詹朝勝.運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性[J].名師在線,2018(9):66-67.

        [2]陳銘.初中物理教學(xué)中數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用探索[J].文淵(高中版),2021(5):2277.

        [3]曲秀靜.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用[D].山東:山東師范大學(xué),2019.

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