高中物理利用数字化实验提升效率研究

闫磊 乔会洋

摘要：为了提高高中物理课堂效率，教师可以采用数字化实验的方式来进行教学。数字化实验给课堂呈现出了新的亮点和精彩，激发了学生的求知欲，促进学生可以关注课堂，产生学习的欲望和主动性，进而有利于高效课堂的实现。

关键词：高中物理;数字化实验;高效课堂

数字化实验是随着科技的发展而呈现出了的一种现代化的教学手段和方式，它是以真实的实验为基础，用传感器来替代传统实验中的各种仪器或者是仪表，把验数据采集之后交由计算机分析处理。通过这种实验方式学生可以更加清楚地看到实验过程，更明确地了解实验现象，总结出实验规律和相关知识。可以说这是一种非常现代的教学手段，它把传统的实验和现代的数字化教学实验系统进行了有机的结合，呈现出了高效的课堂教学效果。

一、利用数字化实验创设情境，引生入胜关注课堂

为了提高高中物理课堂效率，教师首先要给学生创设一个能够引生入胜的课堂导入，使学生能够在导入部分就走进课堂，投入到课堂教学中。教师创设的有效情境会使学生产生身临其境的感觉，从而主动地思考，自主地探究，掌握高中物理实验知识和规律。教师给学生提供实验情境会激发学生的学习热情，给学生提供明确的学习方向和探究思路，让学生能够根据具体的教学内容和实验来进行研究和探究。学生融入其中就会促进学生对于物理知识的理解和认识，促进学生更加明确实验过程，提高课堂学习效率。

例如在学习《研究匀变速直线运动实验》时，教师通过数字化实验给学生呈现出实验仪器，学生就会产生好奇心和学习的欲望，学生会对这里的小车感兴趣，也会对打点计时器产生好奇，还有木板的作用是什么？通过数字化实验把这些仪器展现在学生面前，学生的学习欲望和学习积极性瞬间被激发出来，促进了学生积极地思考和观察，从而实现高效课堂。

二、数字化实验操作便捷快速，增加课堂学习容量

在传统的实验课堂上，教师指导学生去认真做实验，通过自己的参与和动手操作来明确实验现象、分析实验原理、解释实验现象、得出实验结果。这样的实验固然好，可是这样的实验过程浪费了很多宝贵的时间，对于学习压力很大的高中生來说，教师没有那么多的时间把每一个实验都通过学生亲自动手操作的方式来让学生进行探究，时间有限。数字化实验却轻松地解决了这个问题，学生只需要认真观察就可以了，不需要通过动手的方式参与到实验过程中，就可以了解实验的每一个过程和环节，掌握实验原理和规律。例如在学习《研究弹力与弹簧伸长的关系实验》时，教师通过数字化实验给学生在课堂展示实验，学生会在短时间内就了解了实验的现象和原理，知道了弹力和弹簧伸长量的定量关系，而且也学会了利用图象来研究两个物理量之间的关系和方法。这样大大地缩短了教师带来学生做实验的时间，但是却达到了相同的效果，最大限度地激发了学生对于物理实验学习的兴趣和创造的潜能，也充分体现了学生学习的自主性，提高了课堂教学效率。

三、数字化实验全面演示过程，促进学生深刻理解

数字化实验让学生通过观察的方式来对实验进行探究和学习，虽然学生没有亲自参与到实验操作中，但是却可以清楚地看到实验的过程和现象，了解实验的每一个环节和操作。教师要引导学生在观看中认真观察，并且对实验现象产生好奇，发现或提出有研究价值的问题。在观看数字化实验的过程中教师要鼓励学生开动脑筋、独立思考，充分调动学生学习上的主观能动性，培养学生用于探索的学习精神，提高学生的学习兴趣和创新能力，达到对于实验结果的掌握，实现高效课堂。

例如在学习《验证力的平行四边形定则实验》时，通过学生对于数字化实验的观察和探究，学生可以看到一个力的作用效果和两个力的作用效果是相同的。通过对于一条一端固定的橡皮条伸长到某点，则F就是两个力F1和F2的合力，作出F的图示。再通过平行四边形定则可以得出合力的图示，通过比较会发现这两个力是相同的，从而验证了力的合成是遵守平行四边形定则的。数字化实验让学生观看到了实验的每一个步骤，促进学生对于实验过程的理解，从而提高了学生对于实验原理的掌握，有利于高效课堂的实现。

四、数字化实验帮助学生热身，提高学生物理兴趣

高中物理实验有些是非常重要的，教师一定要通过学生亲自动手操作来促进学生对于实验现象和实验原理的掌握。可是，有时学生对于实验理解的并不是十分深刻，导致了学生在动手操作时总是会出现一些错误或者是失误，没有得到想要的实验效果。为了解决这个问题，教师可以通过数字化实验来对学生进行热身，让学生首先通过观看的方式来了解实验，指导应该如何如操作和动手，从而促进学生避免实验过程中出现的错误和失误，提高实验的效果和高效。教师可以通过数字化实验来对学生进行预实验的教育，使学生能够更加清楚实验的最佳方案和策略，为实验提供准确的方法，指导学生实验的过程和步骤以及具体的操作，保证实验过程的顺利和高效。

五、数字化实验不受地域影响，可以呈现精彩实验

物理实验教学必须依赖一定的实验材料才能开展。与其他学科不同，物理实验材料有时因为微小的差别可能就会出现很大的误差或者是达不到理想的实验效果。正因为具有这一特点，使得物理实验材料的类型更加丰富多样，有时会受到环境或者是操作上的限制。如何能根据新课程中的实验教学要求并能够解决实验误差和失败的弊端呢？数字化实验解决了这个问题，只要有现代化的信息手段就可以轻松地解决实验材料问题和操作上的不当等问题。例如学习测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）的实验，如果对于螺旋测微器的读数稍有误差或者是在滑动滑动变阻器时操作不合适就会出现不同的实验结果，影响了整个实验效果，不能够得到想要的结果。数字化实验更加精确、准确，避免了这样的失误，从而提高了物理实验效果。在对于实验的学习中，学生会充分地发挥自己的主观能动性，认真探究和观察，掌握了实验原理和步骤，享受到了成功的快乐和乐趣，从而增加了学生的成就感。

总之，数字化实验是一种科技发展的产物，教师科学地使用数字化实验会培养学生勇于探索的学习精神，提高学生的学习兴趣和创新能力，同时也从一定程度上提高了实验教学的水平和实验教学的有效性，大大地提高了物理课堂效率。

参考文献：

[1]龚菊香.浅谈高考物理实验题的复习策略[J];读与写（教育教学刊），2010年09期

[2]张主方.课堂实验探究有效性的思考和实践[J];中学物理教学参考，2010年10期