数字化时代的物理实验教学浅探

邱云

【摘 要】数字化时代的到来，对物理实验教学提出了更高的要求，迫使老师要进行现代化的教育教学改革，网络已经成为了学生接受物理实验教学的重要途径。我们在多媒体技术的辅助下，逐步实现了物理实验教学水平的现代化，我们对传统的物理实验教学各个环节尝试了一系列的改革和探索，目前物理实验教学确实收到了显著的效果。

【关键词】多媒体技术；物理；实验；教学

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）01-0233-01

在传统物理实验教学中十分重视系统知识的传授，学生一般是通过预习教材和课堂教师讲解来了解实验原理、仪器的使用和操作步骤。这不利于学生创新能力的培养，更谈不上利用数字化手段做一些较精密的实验。随着数字化时代的到来，多媒体技术的广泛应用，推进了信息技术与实验教学的整合，并向更深层次发展。数字化实验发挥了传感器和计算机的优势，通过传感器快速而高精度地完成力、热、声、光、电等各类实验中数据的实时采集，并由连接的计算机完成数据的处理、计算、分析来展示真实的实验结果。从而实现了高精度、高速度和自动化的测量，因此能采集到多种完整、动态的信息，并且能够对实验所得数据做出多维的、综合性的分析处理。这样就使教师和学生从繁琐的、重复性的劳动中解脱出来了，使实验教学轻松而高效。

一、以利用數字化教学资源为“先手棋”，实现资源共享

目前各类媒体网站迅速普及，各个教室都联通了互联网，使学生利用网络资源变得轻而易举，网络已经成为师生们生活中不可缺少的一部分，优秀的数字化教学资源触手可得，成为学生获取知识的重要途径。但对于物理实验来说，要使数字化资源真正有效利用起来，不注重引导容易误入歧途。优秀的数值化资源可以引导学生有效地学习，使学生不受时间和地域的限制，及时了解实验的具体内容，掌握操作方法和注意事项等，可以提高学生实验效果；在实验过程中，共享的数字化资源可以有效地辅助教学，提高学生的自学能力同时减轻教师辅导答疑的压力；实验结束后，数字化资源还可以指导学生科学处理实验数据。因此，以利用数字化教学资源为“先手棋”，合理利用资源才能真正有意义。

二、以改进教学方式和方法为“基本功”，减少实验失误率

以前传统的实验方式是叫学生参照教材来写实验报告。由于物理实验主要是应用一些中小型仪器来测试获得一些参数的变化，而课本对仪器的使用说明很抽象，学生很难真正掌握仪器的具体操作技巧。学生即使是认真地写出了实验报告，也不知道具体操作仪器。从2013年开始，我校物理实验室配置起了电脑，有了物理实验课件，课件演示实验与学生操作仪器同步进行。随着实验方式的改革，现在物理实验课兴趣大增，不需教师详细指导操作步骤，学生就可以自主进行操作，收到了良好的效果。

以前没有各种数字化资源，加之实验仪器数量有限，每次上课指导教师需要讲解两个实验内容，实验教师经常是匆忙的填鸭式讲解，不但教师疲于奔命，而且学生对实验知识和技能的掌握也不好，每次实验失误率都较高。建设数字化资源以后，学生课前自主预习，课中无需指导教师详细讲解仪器操作。实验中教师只需把实验中的知识和技能要点传授给学生，针对学生带共同性的问题进行释疑，也可以突破实验的重点、难点。实验过程中，学生遇到啥问题，无需请教指导教师，自己就可以参考多媒体课件，从而减少了因指导教师忙，疑难问题不能及时解决的矛盾。在多媒体课件的辅助下，学生的操作时间变得充裕，解决问题也更加及时，能在规定时间内顺利完成相关实验内容，得到比较可靠的数据，实验失误率大大降低。

三、以改革实验报告内容和提交方式为“落地招”，提高实验质量

与其他学科的实验相比，物理实验的数据处理相对繁琐一些。传统方式处理实验报告中的数据内容，就是让学生先把实验数据整理后，填在表格里，然后用坐标纸作图求出最后结论。运用实验数字化资源后，我们实验教学的第一堂课常常都上计算机课程，主要讲授物理实验数据处理的方法，即手工作图法和计算机软件处理法。除了课堂学习，学生课下还可以通过互联网观看实验多媒体课件，从而解决数据处理过程中所遇到的一些简单问题。我们把数据处理的方法自主权交给学生，让学生自由抉择，经过一段时间训练后，学生全都能用计算机软件处理实验数据，并提交电子版实验报告。

四、以实行当堂在线考试为“着力点”，巩固实验效果

以前的理论考核是先让学生以抽签抓阄的方式确定纸质考试题，这种考查方式需要多个教师配合监考，还要派人批阅试卷。我们现在物理实验实行在线考试，定制试卷、分配试卷以及批改试卷全都实行数字化管理。定制试卷时按照高考要求设定试卷的题型、题型的难度、每题分数，然后根据一定的规则自动组卷。分配试卷时，教师可以指定考试日期、开始考试时间、考试时长，并从已经组好的试卷中随机抽出一套作为考试所用试卷。考试过程中，教师要根据学生的不同特点在线合理分配试题，确保每位学生所做的试题都有所不同，学生只需输入自己的考号登录就行。考试终了后，所有答题卡先扫描，客观题直接由光电读卡器批改并给出成绩，主观题由高一个年级的教师在电脑前批改试卷。通过数字化的在线考试，节省了组织考试及阅卷的时间，同时也增大了考核内容的覆盖面和阅卷的公正客观性，深受学生喜爱。

综上，随着科学技术的突飞猛进的发展，物理这门学科也必须紧跟时代步伐，把培养学生的创新意识和创新能力放在教学的首位。事实证明，数字化的教学方式让同学们在学到了知识，掌握了技能的同时还增添了学习劲头，这无疑十分符合新课程理念，教学效果也十分显著。另一方面，改革我们的物理传统教育，实现数字化的学习方式与教学模式，不仅可以提高教学效率，而且有助于科学素养的形成，培养适应数字时代要求的新一代高素质人才。

参考文献

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[2]杨海燕，李颖娇，刘玉琛等.《物理化学实验》多媒体课件的制作与应用[J].化工高等教育，2007，（2）：72-74.