高中物理力学实验教学中运用数字化实验的分析

韦正义

关键词：高中物理;力学实验;数字化实验;教学策略

数字化实验是一种与时俱进的教学方式，它以真实实验为前提，利用多种实验仪器，实现采集与处理数据。在此实验中，实验过程和现象能够清晰地呈现在学生眼前，便于学生对实验规律进行总结。此种授课方式，有效地将传统实验与数字化实验融合，对提高教学质量有明显效果。力学内容是学生学习物理的重难点部分，教师通过数字化教学实验活动，降低学生学习力学的难度，帮助学生进一步掌握力学内容。

1、利用数字化实验，构建物理教学情境

物理教师要想确保教学的有效性，就需要重视课堂导入环节。做好此环节能够使学生快速的融入到学习当中，全身心地进入学习状态。教师可以利用数字化实验来构建物理情境，促使学生自主思考和探究物理知识，从而进一步掌握物理规律。数字化实验不同于传统实验，它所具有快速采集数据并且精度高的特点，有效地缩短了实验时间，降低实验过程中所产生的误差。比如，利用传感器能够完成有关信息的采集工作，学生观看计算机所呈现的对应图像，会对物理过程及规律有直观的了解。数字化实验的生动性及灵活性，能够使创设的物理情境更加真实，推动了物理教学的有效进行。

比如，教师带领学生学习“探究小车速度随时间变化的规律”这个实验活动时，可以利用数字化实验，帮助学生深入学习物理知识。教师借助数字化实验将实验中所需的仪器向学生进行展示，引发学生的好奇，使学生产生探究的欲望。在这个实验当中，会应用木板、小车、位移传感器等。这些器材与教材中列出的并不相同，教师要把它们的作用及应用方式讲解清楚。比如，可以利用位移传感器完成对有关数据信息的采集工作，并将其应用方式展示给学生。对于在实验过程中所要注意的各项事项，学生也能够通过数字化实验有清晰的了解。通过观看各项实验仪器，学生会对实验产生兴趣，想要深入地进行探索，从而化被动为主动的进行学习，完成对实验的分析、思考、总结，能够使课堂教学的效果明显提升。

2、利用数字化实验，优化实验操作

在之前物理实验教学期间，教师安排学生进行实验操作，观察实验现象，分析实验原理，之后对实验规律进行总结与归纳。此种教学方式虽然能够让学生掌握实验内容，但会花费大量的时间，无法让学生有充裕的时间来完成各个实验操作。而在数字化实验当中，能够通过传感器获取到完整的相關数据，并且能够根据应用情况来调节数据量，增强其实用性。数字化实验于传统实验而言，不但省略了繁多的步骤，也简化了实验器材，同时能够使实验的质量及数量更加优质，帮助学生深入地理解实验原理及实验规律。

比如，教师在讲解“弹力”这节内容时，可以利用数字化实验来探究弹力和弹簧拉伸长度的关系。这种学习方式节省了大量的实验操作时间，学生观看实验视频所需时间很短，但对实验流程却了解透彻，可以真正理解实验原理，也能明确知道弹力及弹簧伸长量的关系。在实际授课之前，教师可以利用信息技术搜集相关的教学视频或者提前完成对实验视频的录制，之后在授课时为学生播放，使学生能够清晰地观看到实验过程中的每一步骤。对于实验教学中的重点、难点内容，教师可以随时暂停向学生详细讲解，使学生对其内容全面掌握。因此，利用数字化实验能够将实验教学进行优化，使物理实验课堂更加高效。

3、利用数字化实验，构建高质高效实验课堂

在实验的学习中，最不能缺少的就是实验材料。但实验材料的差异性，使得同等实验的结果可能天差地别，无法取得预期的实验效果。在力学实验中，会应用到各种类型的材料，但有时会因为其他因素的干扰，导致实验无法顺利进行。数字化实验的应用，能够让这些问题迎刃而解，使力学实验不再受其他因素的限制，帮助学生进一步学习力学实验。

比如，对于“验证机械能守恒定律”这个实验而言，在操作纸带和重物下降的过程中，因为有阻力的影响，可能实验结果会出现误差。并且在测量长度时，也容易产生误差。这就需要反复测量获取平均值来使误差降到最低。因为这些因素的存在，无法确保实验结果的准确度。而利用数字化实验，如应用位移传感器以及通过计算机来处理信息，可以获取到更加精准的实验数据，使实验结果不受失误的干扰，从而保证实验学习的有效进行。在数字化实验期间，学生能够掌握如何安装实验装置，学习到更多数据信息的处理技巧，可以进一步理解和学习实验内容。在此过程中，学生充分发挥自身的主观能动性，对物理实验进行深入的探索，全面掌握实验步骤及实验原理，提高学生学习物理实验的体验感，使学生爱上实验学习，提高学生对物理学习的主动性。

结束语

力学内容一直是高中物理实验教学中的难点部分，因实验易受到其他因素的干扰，导致学生动手实验并不能取得预期的效果。而数字化实验的应用，能够避免其他因素的影响，帮助学生完成对实验的探索，进一步提升学生学习物理的质量。

参考文献

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