现代信息技术应用于高中物理实验的探索

张龙

【摘 要】基于信息化时代的背景，现代信息技术在教育领域得到了广泛认可和有效应用。在高中的物理实验教学中，运用现代化信息技术能够帮助高中生更好掌握和记忆物理知识。本文中笔者主要分析了在高中阶段物理学科日常教学中运用现代化信息技术的重要价值，并提出了具有可行性的应用路径。

【关键词】信息技术;高中物理实验;探索

为了有效提升高中生的实验能力，需要运用多元化方式，其中现代化信息技术可以说就是一种行之有效的方法，将其运用到高中里实验的日常教学中，能够提升高中生的学习效果和学习效率，激发他们对于学习物理实验的热情，培养高中生的动手能力。

一、模拟实验，使物理实验变得更加准确、简单

构建实验场景能够提高学生学习物理实验课程的效率，所以在高中物理學科实验课程中，教师应当重视为学生构建与教学内容有关的实验情境。运用现代化信息技术将实验演示环节，转变为利用多媒体设备来进行模拟实验演示的环节，这能够有效降低和控制外界因素对物理实验的影响，以保障实验结果的准确性，有利于高中生的学习运用现代化技术能够将一些不适合在课堂上进行演示的理想化物理实验进行模拟，让实验能够更加准确、简单地为学生展现出来。模拟实验能够以全面的角度向学生进行展示，让学生看到实验的整个过程，从而更好地掌握和记忆物理实验的步骤和内容。以伽利略的理想实验学习为例，生活中摩擦力是到处存在的，因此这个实验无法在真实环境下进行的，但我们现在可以通过运用flash来展示实验过程，让学生更加容易理解和掌握整个实验。由此可见，通过现代化应用来模拟物理实验，能够帮助高中生学习和了解到更多物理学中的理想化实验，让学生可以更好地去掌握物理实验的步骤和过程。

二、仿真实验，提高学生的实验能力

现实中由于客观条件等因素的限制，不少实验是我们无法直接在实验室内进行操作的。例如，一些危险性较高、十分复杂且比较抽象的物理实验，如强电实验、强磁实验、辐射实验、爆炸的，仿真实验能够弥补真实物理实验中存在的不足，让学生能够更加直观清楚地看到实验最终的现象，有利于帮助学生理解这些物理知识，掌握其中的物理规律。在物理学科的学习过程中，实验器材扮演着不可或缺的角色。有一部分实验要用到标准很高的器材，这使得学生在实际进行操作的过程中容易无法完全放开手脚，这在一定程度上限制了学生的学习效果。这时物理教师可以运用仿真技术这种现代化的信息技术手段，让学生能够投入到物理实验的操作中来，以收获更加完整的实验体会。同时，在学生操作仿真实验的过程中，也能够反思自己在实验操作中存在的不足和发生的错误，在下次实验中就可以避免发生同样的失误，这样有利于提高学生的个人实验能力。其次，仿真实验能够有效适应各种实验者的不同实验要求，不会存在器材数量不足的现象，这样在学生更换实验时也十分便于操作，可以节省时间进行更多的实验操作。另外，仿真实验具有一定的可变性，这有利于提升高中生的实验设计能力，增强其实验体会，推动其创新意识的发展。

三、利用微课提高物理课堂教学的成效

微课因其内容有针对性且时长较短等特点，在高中物理学科的教学中得到了广泛的认可和有效的应用。教师在进行物理实验课程的教学过程中，也可以将一些实验过程进行录制，这样有助于使一些原本不够直观的物理实验，变得更加明确直观，能够帮助学生更好地丰富物理实验在头脑中的展现。例如，有些实验现象发生的速度很快，如分子动理论、实验气体实验等，如果仅用眼睛直接观察实验现象是很难直接观察到的，这时我们可以运用高速摄影机来将整个实验的现象和实验过程进行录制。例如自由落体运动和平抛运动等，可以通过慢放的方式来更加直观地感受实验现象，这样有助于帮助学生更好地掌握所学的物理知识。同时，微课能够不受地点和时间的束缚，学生可以自由选择地点和时间在课后进行反复观看和学习，这有助于加深学生对于物理实验过程的记忆和理解，以提高学生对物理实验的学习效果。

四、运用大数据技术进行分析

在高中阶段物理实验课程的教学中，可以运用大数据技术进行分析，有效处理物理实验的数据，从而得到应有的结论。在过去的物理实验教学中，由于诸多因素的影响，使得实验数据的样本相对较少，很难满足大数据对样本的要求。如果应用了现代化的信息技术，就可以把过去单个的物理实验数据转变为多个，然后利用计算机来处理数据，这样能够采集比过去更多的数据样本，但是如果想运用大数据进行分析，样本数量还是相对偏小。因此，我们在做实验时可以把多次实验的真实数据进行保存，以丰富物理实验的数据样本。以“测量弹簧的弹力和形变量之间关系”的物理实验为例，可以将传感器同弹簧相连，这样能够及时、准确地记录弹簧的弹力数据，然后将弹簧同位移传感器相连，这样能将弹簧在实验中发生的形变量进行记录，最后将传感器和计算机进行连接，把得到的弹力数据和形变量数据进行记录，这样可以在一次物理实验中采集到更多的样本数据。同时，也可以改变实验条件，让弹簧做加速运动，这样可以采集到弹簧做加速运动时的数据，然后运用大数据技术来处理得到的数据，通过这个过程能够判断出一些错误比较明显的数据。

综上所述，在高中物理实验课程的教学中运用现代化的信息技术，可以将原本复杂、抽象、危险的物理实验可以更加直观、准确、简明地展示给学生，让学生能够更容易理解物理知识。通过对实验过程和实验现象的直观观察，能够加深理解，提高学习物理实验的效果。

参考文献：

[1]黄家煦.将现代信息技术应用于高中物理实验的试论[J].信息记录材料，2018（2）.

[2]张旺.将现代信息技术应用于高中物理实验的探索[J].信息记录材料，2018（3）.

[3]方升钱.在信息技术背景下高中物理实验教学模式探究[J].考试周刊，2017（31）.