陳文南

浮力實(shí)驗(yàn)是初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容，對(duì)奠定力學(xué)基礎(chǔ)起著關(guān)鍵性的作用.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是指，采用傳感器、計(jì)算機(jī)等設(shè)備于一體的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具有強(qiáng)大的信息處理能力，對(duì)于提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、幫助學(xué)生強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)本質(zhì)規(guī)律認(rèn)知有舉足輕重的作用.下面談?wù)剶?shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在浮力實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用.

一、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在浮力實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的浮力實(shí)驗(yàn)主要是應(yīng)用彈簧測(cè)力計(jì)先測(cè)量鋁塊在空氣中的重力，然后將其浸入到水中觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化，而數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)則是利用數(shù)字化測(cè)量計(jì)和感應(yīng)器等完成浮力實(shí)驗(yàn).利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行浮力實(shí)驗(yàn)所用的器材包括物體（密度大于水）、鐵架臺(tái)、導(dǎo)管、電源、電動(dòng)機(jī)、數(shù)字化系統(tǒng)、圓筒等.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要利用數(shù)字化系統(tǒng)進(jìn)行點(diǎn)位的采集，同時(shí)自動(dòng)生成變化曲線，改變傳統(tǒng)的人工畫(huà)線的方式.其具體的方法是利用采集器進(jìn)行采集，并閉合電動(dòng)機(jī)進(jìn)行抽水，最后逐漸向圓筒內(nèi)注水，從而使水位不斷上升，直至淹沒(méi)物體.學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只需要觀察水位不斷變化和采集器中的曲線變化即可.對(duì)比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法，后者更加科學(xué)、簡(jiǎn)單，既能減少因?qū)W生的操作失誤而導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)誤差，也能提高實(shí)驗(yàn)的精確性，從而使學(xué)生形象、直觀地觀察到浮力實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)藏的物理規(guī)律.在此基礎(chǔ)上利用直觀的視覺(jué)印象，加上形象化的實(shí)驗(yàn)圖線，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的構(gòu)建和實(shí)驗(yàn)原理的理解，而且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生真實(shí)、細(xì)化的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和思維起到潛移默化的作用.

二、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在浮力實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用時(shí)需要注意的問(wèn)題

1.考慮是否能培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力.初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)指出，教師要著重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约皯?yīng)用能力，從而落實(shí)以學(xué)生為本、培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的教學(xué)理念.教師在利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)展浮力實(shí)驗(yàn)時(shí)要考慮是否能培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力.傳統(tǒng)的物理教學(xué)主要通過(guò)實(shí)踐和感性材料來(lái)讓學(xué)生直接獲取物理知識(shí)，從而完成對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰图记傻呐囵B(yǎng)，如測(cè)量工具的使用、測(cè)量方法的掌握等.而數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，不僅延續(xù)了傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，還延伸了傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)，能夠通過(guò)數(shù)據(jù)的收集、分析、展示，給學(xué)生直觀的實(shí)驗(yàn)結(jié)果印象，并引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)據(jù)中分析物理規(guī)律.這樣，能提高學(xué)生的分析能力.綜合考慮各方面的因素，教師可以結(jié)合傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法，提高學(xué)生的觀察能力和分析能力，從而落實(shí)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，滿足學(xué)生的多元化學(xué)習(xí)的需求.

2.考慮是否能達(dá)到最佳的實(shí)驗(yàn)效果.就傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)而言，教師的實(shí)驗(yàn)演示并不能方便所有學(xué)生的觀察.如果選取一些學(xué)生代表觀察，也會(huì)造成大部分的學(xué)生只能旁觀，無(wú)法真正參與實(shí)驗(yàn)，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，也不利于培養(yǎng)學(xué)生善于觀察的能力，還不利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性.而利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)展浮力實(shí)驗(yàn)，教師可以改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)展示方法.如傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)要方便學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而在新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以重點(diǎn)展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律.具體方法是教師可以把實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)物展臺(tái)等拍攝出來(lái)，并通過(guò)現(xiàn)代化數(shù)字設(shè)備，放大給學(xué)生看.這樣，既能讓學(xué)生通過(guò)大屏幕觀察到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，也能激發(fā)學(xué)生的參與興趣，最終提高實(shí)驗(yàn)效果.

3.考慮實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否完善.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)相比于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法，其實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)備都有所改善.在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)前，教師應(yīng)重視檢查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否完善，并不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí).教師除了應(yīng)具備較高的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)能力外，還應(yīng)能將實(shí)驗(yàn)匯編成案例，以供其他教師參考使用.當(dāng)然，教師還應(yīng)具備足夠的實(shí)驗(yàn)設(shè)備操控能力，確保在實(shí)驗(yàn)時(shí)能發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)設(shè)備的作用.對(duì)于浮力實(shí)驗(yàn)中的數(shù)字化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，數(shù)字化測(cè)量計(jì)、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)雖然較為智能，但是仍要注意一些使用事項(xiàng)，以確保實(shí)驗(yàn)設(shè)備提供實(shí)驗(yàn)的精確性.在信息時(shí)代背景下，新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備越來(lái)越完善，教師應(yīng)重視提高自身的教學(xué)水平和創(chuàng)新能力，以適應(yīng)教育事業(yè)的發(fā)展.將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的猜想、觀察、實(shí)驗(yàn)、總結(jié)等能力，使學(xué)生在此過(guò)程中逐漸形成符合自身發(fā)展的知識(shí)體系、研究方法等.

綜上所述，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，信息化、智能化技術(shù)的不斷更新，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)于初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常重要.目前的初中學(xué)生，認(rèn)知感官，知識(shí)系統(tǒng)和方法理念還不成熟，開(kāi)展數(shù)字化系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常有必要.在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，依托先進(jìn)技術(shù)，創(chuàng)新教學(xué)方法，從而提高教學(xué)質(zhì)量.endprint