楊永根
摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用到物理實驗教學(xué)中。信息技術(shù)可以拓展物理實驗教學(xué)內(nèi)容、強化物理實驗教學(xué)效果、不斷提升學(xué)校教學(xué)質(zhì)量,對學(xué)生更好地吸收物理實驗知識有很大幫助。本文秉承這一目標(biāo),分析信息技術(shù)與物理實驗教學(xué)整合的價值、途徑以及應(yīng)用前景等,目的是為了讓信息技術(shù)更好地融入物理教學(xué)實驗中,為國家培育更好地物理專業(yè)人才。
關(guān)鍵詞:信息技術(shù) 物理實驗教學(xué) 途徑 應(yīng)用
中圖分類號:G632 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-2117(2014)16-00-02
21世紀(jì),信息化是科技發(fā)展的主流,信息技術(shù)也被應(yīng)用到各種教學(xué)模式中。信息技術(shù)的巧妙應(yīng)用不僅可以提高教學(xué)模式的趣味性,而且還可以提升教學(xué)內(nèi)容的廣泛性。對于物理實驗教學(xué)來說,將信息技術(shù)與其整合相當(dāng)必要,這樣會不斷提升物理實驗的教學(xué)質(zhì)量,為其培養(yǎng)更好的物理專業(yè)人才提供保障。
1 信息技術(shù)與物理實驗整合的含義
眾所周知,物理學(xué)是一門偏向?qū)嶒灥幕A(chǔ)學(xué)科,對于高職學(xué)校來說,物理教學(xué)的模式大部分都是采取實驗教學(xué)方式。高職學(xué)校采取實驗教學(xué)的目的是為了增加物理教學(xué)的趣味性,使學(xué)生通過生動有趣的實驗內(nèi)容更好地了解物理相關(guān)知識。通過學(xué)生親自進行實驗可以讓其對實驗步驟以及相關(guān)結(jié)論產(chǎn)生深刻印象,透徹理解實驗中所想告知的物理知識。但是,因為常規(guī)實驗設(shè)備的約束,實驗產(chǎn)生的效果卻不盡人意,不能盡善盡美地表達物理實驗結(jié)果。此時,信息技術(shù)的融合,加快了物理實驗教學(xué)的發(fā)展。
物理實驗室是信息技術(shù)與物理實驗結(jié)合后的主體,信息技術(shù)是次體,只能起到錦上添花的作用,不能完全替代物理實驗的本身,它只是一種輔助性的工具,可以提升物理實驗教學(xué)效果。在眾多物理實驗教學(xué)中,實驗教學(xué)操作能用實踐操作的就不能應(yīng)用信息模擬或者仿真技術(shù),因為實踐可能會跟計算機預(yù)算結(jié)果不一。信息技術(shù)主要是應(yīng)用在得出物理實驗結(jié)果后,通過計算機對其進行實驗過程演示,或者在選擇物理實驗教學(xué)課程前,運用計算機對課程進行選擇以及設(shè)計。信息技術(shù)還可以對物理實驗最終得出的數(shù)據(jù)進行處理。作為培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才的高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校,其物理實驗教學(xué)的主要目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新以及動手能力,讓學(xué)生更好地了解相關(guān)物理知識,并且可以自己操作?,F(xiàn)代信息技術(shù)融入物理實驗教學(xué)中,不僅可以提高學(xué)生的實驗技能素質(zhì),還可以糾正學(xué)生在實驗操作過程中的不規(guī)范行為,讓學(xué)生在充分接觸物理實驗的同時更好地應(yīng)用信息技術(shù),幫其獲得更多的知識。
2 信息技術(shù)與物理實驗整合的價值
2.1 信息技術(shù)更新了物理實驗教學(xué)理念
對于傳統(tǒng)的物理教學(xué)來說,學(xué)生獲取物理知識的范圍一般都是課堂、課本或者學(xué)校內(nèi),其教學(xué)目的是為了讓學(xué)生更好地掌握以及應(yīng)用物理知識。而將信息技術(shù)整合到物理實驗中,不僅擴大了物理實驗教學(xué)的范圍,而且還增加了物理實驗教學(xué)的功能以及趣味性。以信息技術(shù)作為物理實驗教學(xué)的輔助工具,利用光盤、電腦以及錄像等方式加強物理實驗教學(xué)與生活實際問題的聯(lián)系,開拓了學(xué)生的思維視角。而且信息技術(shù)融入其中可以增強師生之間的互動,提高學(xué)生吸收知識的有效性。
2.2 信息技術(shù)改變了物理實驗教學(xué)手段
眾所周知,物理實驗中各種環(huán)節(jié)都需要細(xì)心去實施。信息技術(shù)可以改變物理實驗教學(xué)的傳統(tǒng)手段,在不同的物理實驗環(huán)節(jié)發(fā)揮不同的作用。例如,在觀察的環(huán)節(jié),信息技術(shù)可以降低實驗的重復(fù)性、增強其可視性;數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié),信息技術(shù)應(yīng)用的方式不僅簡單,而且測量的物理實驗數(shù)據(jù)也相當(dāng)精確;數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié),信息技術(shù)能為學(xué)生節(jié)省運算復(fù)雜煩瑣的物理實驗數(shù)據(jù)的時間,使其脫離傳統(tǒng)的計算模式,讓其更有時間去研發(fā)新的東西,充分發(fā)揮其創(chuàng)造能力。
2.3 信息技術(shù)改變了物理實驗教學(xué)方法
信息技術(shù)還可以改變物理實驗教學(xué)的方法。一般認(rèn)為傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)方法有兩種:一種是演示實驗法;第二種便是分組實驗法。在新的教學(xué)模式的改革發(fā)展下,物理實驗教學(xué)更加注重的是學(xué)生自身的探究能力,一般都會要求學(xué)生自己去設(shè)計想要探索的實驗,選擇好儀器后便開始進行實驗,然后收集實驗中的數(shù)據(jù),最后得出結(jié)論,歸納結(jié)果。國家頒布的《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中也提到,信息技術(shù)融合到物理實驗教學(xué)中必須要受到足夠的重視。國家應(yīng)該為了物理實驗教學(xué)的發(fā)展,不斷地研發(fā)新的技術(shù)軟件促進其教學(xué)質(zhì)量,將計算機處理各種物理實驗計算的方法普及。信息技術(shù)融入物理實驗教學(xué)工作中后,使數(shù)據(jù)處理工作變得簡單,可以大大節(jié)省學(xué)生的時間,而且信息技術(shù)本身就是一門非常有用的技術(shù)工具,它涉足很多教學(xué)領(lǐng)域,對各教學(xué)方式的幫助很大,所以,有效地將信息技術(shù)融入物理實驗教學(xué)中至關(guān)重要。
3 信息技術(shù)與物理實驗教學(xué)的整合的途徑
3.1 計算機輔助教學(xué)
計算機輔助教學(xué)作為信息技術(shù)的一種,將其引入物理實驗教學(xué)中是高職學(xué)校物理實驗教學(xué)經(jīng)常采用的方式之一。計算機輔助教學(xué)可以將物理實驗教學(xué)的方法用多媒體進行展示,而且還可以模擬以及仿真各種物理實驗。將復(fù)雜的物理實驗簡單化,將靜態(tài)的物理實驗動態(tài)形象化,將很難操作的物理實驗變得直觀可操作化,而且其還可以解決實際物理實驗中的一些難題,彌補因為實驗器材限制導(dǎo)致無法將實驗進行下去的遺憾。目前高職學(xué)校主要應(yīng)用兩種多媒體輔助模式,分別為助學(xué)以及助教設(shè)計。
3.2 信息加工
將信息技術(shù)與物理實驗教學(xué)整合的目的不單單是為了作為演示工具來使用,其可以作為信息加工的工具。眾所周知,計算機處理數(shù)據(jù)的效率很高,可以快速獲取信息并將其智能化。物理實驗教學(xué)課堂中會有很多數(shù)據(jù)的搜集、分析以及處理,計算機技術(shù)正好可以幫其解決這一點。例如,常用的Word或者Excel軟件都有此功效。在Excel中可以將物理實驗所得數(shù)據(jù)排列其中,然后編輯公式,點擊運算變化出現(xiàn)結(jié)果,省去反復(fù)的計算過程。還有DIS,其是一種數(shù)字信息化的系統(tǒng)實驗室,他可以使傳統(tǒng)物理實驗結(jié)果變得真實、精確。
3.3 研究工具
實驗的目的包含很多種,有為了驗證某種猜測或者設(shè)想而進行實驗,也有為了探索出某種新知識而進行實驗。信息技術(shù)可以為學(xué)生的研究提供相應(yīng)的探索平臺。例如,虛擬儀器,其運行原理就是將計算機上的相關(guān)軟件及硬件相結(jié)合,形成擁有一般儀器所有基本功能的儀器,而這種儀器還包含一般儀器所沒有的特殊功能。是一種新型儀器,它是以信息技術(shù)為技術(shù)支持、充分利用最新計算機技術(shù)來改善傳統(tǒng)儀器的不足功能。高職學(xué)校一般使用DIS進行物理教學(xué)實驗,為學(xué)生探究物理現(xiàn)象提供技術(shù)工具支持。
3.4 信息交流
將信息技術(shù)與物理實驗教學(xué)相結(jié)合,可以更好地提升教師與學(xué)生之間的互動。學(xué)生可以根據(jù)教師的在線指導(dǎo),操作復(fù)雜的多媒體實驗,這樣可以提升學(xué)生的自我動手實驗?zāi)芰?,而且可以提升其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能力。師生之間的物理實驗交流方式也有很多種,可以通過建立專門的網(wǎng)站或者論壇將實驗操作過程中的任何事件拿出來進行討論,這樣可以增強知識的分享性,可以及時的共享任何物理實驗資源。
(煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院,山東 煙臺265500)
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