数字化实验激活科学思维研究

孙玉梅

(江苏省沭阳如东实验学校 223600)

数字化实验是以现代化技术为手段，改变传统的初中物理教学，重视物理实验过程的简化、实现现象的直观性和形象性.因此，初中物理实验教学中应积极运用信息化技术组织教学，实现数字化实验教学.本文重点分析数字化对初中物理实验教学产生的影响，而后分析运用数字化实验激活科学思维的主要策略，确保初中物理数字化实验教学顺利实施并完成.

一、数字化对初中物理实验教学的影响

传统的初中物理实验中，学生需要大量的时间使用量筒、电压表、弹簧测力计和刻度尺等实验仪器获取数据，并进行数据处理，学生真正探究实验过程、观察实验现象的时间较少，不利于学生掌握物理知识、发散思维；而数字化实验可以主要是利用计算机、数据采集器和传感器等现代化设备进行实验，且拥有先进的数据处理技术，学生可以利用更多的时间进行物理实验探究，研究物理规律等.此外，传统实验教学中由教师演示的实验，其中安全的实验学生可以进行自主探究.传统实验教学中，学生通常作为旁观者观察教师实验，没有亲自动手的机会，束缚学生的科学思维，而数字化实验为学生创造更多的实验机会，发展学生的位科学思维.

二、数字化实验激活科学思维研究

1.运用计算机的交互功能展示实验课件以及视频

初中物理实验教学中，对于学生熟悉的、简单的实验则不需要走进实验室进行实验，而是可以利用计算机的交互功能展示物理实验教学课件、实验操作视频以及相关数据等资源，引导学生通过视频和课件内容进行自学，这样既可以节省实验教学时间，又可以节省实验资源.同时，在初中结业的总复习中，教师依旧可以利用这些课件和视频进行物理实验教学，避免反复实验的麻烦，也可以将更多的时间用来学习复杂的实验.

例如：学习《物态变化》这一章节内容时，教师可以通过计算机在课件中展示物体的固态、液态和气态三种形态，并在课件中通过简单的实验现象展示物态变化，并将课件和视频发送到学生电脑上.物体的三种形态在适宜的环境下可以相互转换，教师准备的实验视频中可以突出显示物体三种形态的变化条件，加深学生对物体三种形态以及变化条件的印象，理清物体三种形态的变化规律，提高教学的有效性，保证初中物理实验教学质量.同时，利用计算机展示实验，可以节省学生自己动手实验的时间，进而提高教学效率，可以为学生学习复杂的物理实验预留充足的时间.可见，运用计算机的交互功能展示初中物理实验教学课件以及实验视频，有利于激活学生的物理思维.

2.录制物理实验，制作微课教学资料

录制的物理实验都可以作为初中物理实验教学的良好素材.教师通过手机、平板等设备的录像功能，将学生完成物理实验的过程、现象、实验数据等信息录制下来，并将其保存，以便在复习教学中使用，便于学生回顾自己的实验过程，了解实验时的不足，进而根据教师录制的视屏回顾、纠正错误，从而提高物理实验教学质量、提高学生的反思能力，有利于激活学生的思维.

例如：学习《液体压强》的知识时，演示液体压强和流动速度之间的关系，利用纯净水桶安装DIS传感器，并在传感器中间放置小纸团，教师安排学生代表对着纸团吹气，观察实验现象.教师需要将真个实验过程录制下来，将其整理成为微课的教学资料，上传至学校的物理数字化实验教学系统，以便学生随时观看视频资料，回忆实验过程，学校相关知识，进而强化物理实验记忆，提高初中物理数字化实验学习效率.

3.建立数字化实验室，引导学生自主进行实验

初中院校建立数字化实验室，方便学生进行数字化物理实验，将传统实验教学中不可能完成的实验变为现实，促使学生通过探索实验方法、观察实验现象、总结实验结果掌握初中物理实验规律，并激活学生科学思维，促进学生的思维发展.在传统的物理实验中，学生需要大量的时间和精力去处理实验数据，验证实验的准确性、判断实验现象产生的原因、总结实验原理等，而建立数字化实验室，学生可以利用计算机等数字化设备进行计算、模拟实验，加快实验速度，快速得出实验结论.同时，学生也可以按照自己的想法调整实验，并在数字化实验室中验证自己的猜想，不再受到传统实验教学的限制，使学生的思维得到发展，有利于学生科学思维和创新能力的培养.

数字化实验引入初中物理教学后，欣赏课也能利用现代化技术手段作为辅助措施，深入探索物理实验现象、分析实验结果；也可以利用数字化技术实现静态实验到动态实验.数字化实验教学可帮助学生理解物理知识，并深化学生对物理知识的印象，且数字化设备的精确性较高，尤其适合用于采集实验数据.故而，初中物理教学中应积极开展数字化实验教学.

参考文献：

[1]吴为锋.数字化实验系统优化初中物理实验课堂[J].中小学电教(下半月),2017(11):47.

[2]程建军.运用数字化实验提高初中物理实验教学的有效性[J].中学物理,2017,35(20):14-15+30.

[3]程建军.运用数字化实验提高初中物理实验教学的有效性[J].物理教师,2017,38(09):42-44.

[4]徐正.数字化实验应用于初中物理教学的现状及反思[J].实验教学与仪器,2017,34(04):8-9.