高中物理数字化实验电学器材的问题分析

潘大桃

摘 要：随着科学技术的发展，传统实验方式不能够满足现代技术的发展，将数字化?运用到高中物理实验教学和研究中，可以提高学生的兴趣，也可以扩大学生的认识。本文从高中物理电学实验要求出发，电学器件运用数字化采集情况分析，电学实验器材存在的问题，如何更好的让学生运用数字化进行实验，提高学生认识物理教学理论。

关键词：高中学生;数学化;电子元件;电学实验

引言

高中物理数字化实验是随着现代科学技术发展而兴起的实验教学手段，将传统的实验结合传感器和计算机，快速的采集所需的信息，对数据分析具有很大的优势，能够准确的得到想要的实验现象和实验数据及图表。但在完成恒定电流实验的时候，由于数字化实验配置的电子元件和传统电学实验板?电子元件都是封装起来的，如图1所示。学生看不到实际的连线，也没有亲自对各元件进行连接分析，并且该电路板是两个实验同时进行，学生实验过程中很混乱，让学生不能够科学掌握这些重要知识点。因此，本文将从高中物理数字化实验的优缺点、高中物理电学实验需要学生掌握的知识点、高中学生在使用数字化实验器材存在的问题、如何有效的提高高中学生运用数字化处理高中物理理论等方面进行分析，旨在提高高中学生的动手能力和应用新技术的能力，激发高中学生学习高中物理实验和理论的兴趣。

一、高中物理电学实验概述

高中物理电学实验是高中物理中最重要的的一部分，每年?考试都有所涉及。现在的高中物理电学实验主要是线路的连接和电学量的测量，完成操作实验后进行最基本的计算和作图，但由于实验室条件限制和时间限制，高中物理实验传统器材的测量范围有限，测量效果不是很理想，实验所得到的实验数据不能够满足高中学生发现规律，为了让高中学生具有更好学习兴趣，我们学校配备了数字化实验室，它具有采集精度高，采集范围广，数据分析快等特点[2][3]。但由于对传统实验器材的依赖，数字化实验器材数量有限，操作系统一时难熟悉，学生很难看到实际组装的器材等原因，造成了很多老师对高中物理数字化实验兴趣不高。学生虽然很感兴趣，但在实验过程中得不到该有的体会，造成学生不能够很好的使用数字化完成物理实验。

二、电学实验运用数字化实验系统的优点

高中电学实验是高中学生最感兴趣，也是最困难的实验部分，对实验现象和实验规律都充满了好奇，但是由于器材原因，经常出现实验效果不佳。于是采用数字化实验室进行教学，它具有很多的优点，第一是数字化实验对数据线记录准确和快捷，能够快速的得到图表并能够根据需要规范分析并清楚显示，数据的处理采用计算机实现，数据分析方便准确[2];第二是电子元件已经安装在固定的电学实验板上，不需要学生进行整个电路过程的安装，方便学生对电路实验使用，直接可以拿来实验可以节省时间，测量的准确性较高;第三是线路固定大多数较简单，只需要学生对实验过程简单的连接几条线就能够实现实验要求，实验过程基本上不会出现什么复杂的问题，简化了学生实验;第四是数字化电学实验板每一块都只有一个或者两个实验，方便了实验教师对实验的准备，减少了实验教师的工作量和技术要求。

三、电学实验运用数字化实验存在的问题分析

尽管数字化实验给高中学生带来了一些优势，能够清楚的认识图表规律，但电学数字化实验的不足之处明显，数字化实验的有些优点也存在它的缺点，首先是电子元件不要安装，导致学生实验目的不清楚，实验原理混乱，重要的实验步骤得不到锻炼;其次是电子元件封装导致高中学生对常用的电子元件认识不够，选择性不强，各元件功能经常忽略;再次是电学实验板电路固定而不单一，造成学生对电学实验板认识混乱，连接线路出错找原因困难，把握电学实验板的电路困难;再次是高中电学实验强调实验电路的连接，对常见电子元件的认识，电学实验板采用封装的电学实验板不利于高中学生连接电路，认识各种电子元件，把握实验的重难点;最后是电学实验板虽然对各电路的电压进行的限制，但由于学生的粗心和调皮某些电子元件经过一段时间实验导致电子元件有所损坏，更换电子元件有些困难。

四、电学数字化实验的改进

为了充分利用好传统器材，搭建合理的实验平台，利用好数字化实验对数据的处理的优势，更好的完成高中电学实验。根据电学实验的特点，首先要让学生学会选择电子元件，对电子元件的型号、外装和功能有一定认识，实验室可以采购不同型号的电子元件让学生学会选择[1];其次是要让学生认识实验原理图和实物图，根据原理图能够连接电路实物图，解决实物图连接过程中的问题;再次是要求高中学生学生设计简单的电路，可以让高中学生借助计算机设计简单的电路，经过计算机模拟调试后，让学生根据原理图进行实物图操作，发现实物图问题过程中存在的问题，解决问题，提高学习兴趣;再者是为了方便让高中学生能够动手操作实验可以将电学实验板改为电学面包板和电学实验洞洞板，让学生自行设计和连接电路，提高学生动手能力和选择性;最后，让学生选择的合理的电子元件和学会简单的电路设计，充分利用计算机，扩大了学生学习高中物理的知识面，提高了学生的动脑和动手能力，激发了高中学生学习物理的兴趣。

总结语

高中电学实验是高中物理最重要实验之一，为了更好的利用实验室资源和提高高中学生动手能力、理解能力、解决实际问题的能力，运用数字化实验提高学生实验能力，解决高中电学重要问题，增强对物理實验和理论的认识。

参考文献

[1]胡朝政.高中物理电学实验器材和电路选择思考[J].祖国.2016（23）

[2]邹鹏.高中物理数字化实验的研究[J].西部素质教育.2017（20）

[3]宋佩红.高中物理DIS实验与传统实验的共存互补[J].中小学实验与装备.2008（06）