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數(shù)字化實驗激活科學(xué)思維研究

2018-04-03 13:09:33孫玉梅
數(shù)理化解題研究 2018年11期
關(guān)鍵詞:課件實驗教學(xué)物理

孫玉梅

(江蘇省沭陽如東實驗學(xué)校 223600)

數(shù)字化實驗是以現(xiàn)代化技術(shù)為手段,改變傳統(tǒng)的初中物理教學(xué),重視物理實驗過程的簡化、實現(xiàn)現(xiàn)象的直觀性和形象性.因此,初中物理實驗教學(xué)中應(yīng)積極運用信息化技術(shù)組織教學(xué),實現(xiàn)數(shù)字化實驗教學(xué).本文重點分析數(shù)字化對初中物理實驗教學(xué)產(chǎn)生的影響,而后分析運用數(shù)字化實驗激活科學(xué)思維的主要策略,確保初中物理數(shù)字化實驗教學(xué)順利實施并完成.

一、數(shù)字化對初中物理實驗教學(xué)的影響

傳統(tǒng)的初中物理實驗中,學(xué)生需要大量的時間使用量筒、電壓表、彈簧測力計和刻度尺等實驗儀器獲取數(shù)據(jù),并進行數(shù)據(jù)處理,學(xué)生真正探究實驗過程、觀察實驗現(xiàn)象的時間較少,不利于學(xué)生掌握物理知識、發(fā)散思維;而數(shù)字化實驗可以主要是利用計算機、數(shù)據(jù)采集器和傳感器等現(xiàn)代化設(shè)備進行實驗,且擁有先進的數(shù)據(jù)處理技術(shù),學(xué)生可以利用更多的時間進行物理實驗探究,研究物理規(guī)律等.此外,傳統(tǒng)實驗教學(xué)中由教師演示的實驗,其中安全的實驗學(xué)生可以進行自主探究.傳統(tǒng)實驗教學(xué)中,學(xué)生通常作為旁觀者觀察教師實驗,沒有親自動手的機會,束縛學(xué)生的科學(xué)思維,而數(shù)字化實驗為學(xué)生創(chuàng)造更多的實驗機會,發(fā)展學(xué)生的位科學(xué)思維.

二、數(shù)字化實驗激活科學(xué)思維研究

1.運用計算機的交互功能展示實驗課件以及視頻

初中物理實驗教學(xué)中,對于學(xué)生熟悉的、簡單的實驗則不需要走進實驗室進行實驗,而是可以利用計算機的交互功能展示物理實驗教學(xué)課件、實驗操作視頻以及相關(guān)數(shù)據(jù)等資源,引導(dǎo)學(xué)生通過視頻和課件內(nèi)容進行自學(xué),這樣既可以節(jié)省實驗教學(xué)時間,又可以節(jié)省實驗資源.同時,在初中結(jié)業(yè)的總復(fù)習(xí)中,教師依舊可以利用這些課件和視頻進行物理實驗教學(xué),避免反復(fù)實驗的麻煩,也可以將更多的時間用來學(xué)習(xí)復(fù)雜的實驗.

例如:學(xué)習(xí)《物態(tài)變化》這一章節(jié)內(nèi)容時,教師可以通過計算機在課件中展示物體的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種形態(tài),并在課件中通過簡單的實驗現(xiàn)象展示物態(tài)變化,并將課件和視頻發(fā)送到學(xué)生電腦上.物體的三種形態(tài)在適宜的環(huán)境下可以相互轉(zhuǎn)換,教師準(zhǔn)備的實驗視頻中可以突出顯示物體三種形態(tài)的變化條件,加深學(xué)生對物體三種形態(tài)以及變化條件的印象,理清物體三種形態(tài)的變化規(guī)律,提高教學(xué)的有效性,保證初中物理實驗教學(xué)質(zhì)量.同時,利用計算機展示實驗,可以節(jié)省學(xué)生自己動手實驗的時間,進而提高教學(xué)效率,可以為學(xué)生學(xué)習(xí)復(fù)雜的物理實驗預(yù)留充足的時間.可見,運用計算機的交互功能展示初中物理實驗教學(xué)課件以及實驗視頻,有利于激活學(xué)生的物理思維.

2.錄制物理實驗,制作微課教學(xué)資料

錄制的物理實驗都可以作為初中物理實驗教學(xué)的良好素材.教師通過手機、平板等設(shè)備的錄像功能,將學(xué)生完成物理實驗的過程、現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)等信息錄制下來,并將其保存,以便在復(fù)習(xí)教學(xué)中使用,便于學(xué)生回顧自己的實驗過程,了解實驗時的不足,進而根據(jù)教師錄制的視屏回顧、糾正錯誤,從而提高物理實驗教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)生的反思能力,有利于激活學(xué)生的思維.

例如:學(xué)習(xí)《液體壓強》的知識時,演示液體壓強和流動速度之間的關(guān)系,利用純凈水桶安裝DIS傳感器,并在傳感器中間放置小紙團,教師安排學(xué)生代表對著紙團吹氣,觀察實驗現(xiàn)象.教師需要將真?zhèn)€實驗過程錄制下來,將其整理成為微課的教學(xué)資料,上傳至學(xué)校的物理數(shù)字化實驗教學(xué)系統(tǒng),以便學(xué)生隨時觀看視頻資料,回憶實驗過程,學(xué)校相關(guān)知識,進而強化物理實驗記憶,提高初中物理數(shù)字化實驗學(xué)習(xí)效率.

3.建立數(shù)字化實驗室,引導(dǎo)學(xué)生自主進行實驗

初中院校建立數(shù)字化實驗室,方便學(xué)生進行數(shù)字化物理實驗,將傳統(tǒng)實驗教學(xué)中不可能完成的實驗變?yōu)楝F(xiàn)實,促使學(xué)生通過探索實驗方法、觀察實驗現(xiàn)象、總結(jié)實驗結(jié)果掌握初中物理實驗規(guī)律,并激活學(xué)生科學(xué)思維,促進學(xué)生的思維發(fā)展.在傳統(tǒng)的物理實驗中,學(xué)生需要大量的時間和精力去處理實驗數(shù)據(jù),驗證實驗的準(zhǔn)確性、判斷實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、總結(jié)實驗原理等,而建立數(shù)字化實驗室,學(xué)生可以利用計算機等數(shù)字化設(shè)備進行計算、模擬實驗,加快實驗速度,快速得出實驗結(jié)論.同時,學(xué)生也可以按照自己的想法調(diào)整實驗,并在數(shù)字化實驗室中驗證自己的猜想,不再受到傳統(tǒng)實驗教學(xué)的限制,使學(xué)生的思維得到發(fā)展,有利于學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).

數(shù)字化實驗引入初中物理教學(xué)后,欣賞課也能利用現(xiàn)代化技術(shù)手段作為輔助措施,深入探索物理實驗現(xiàn)象、分析實驗結(jié)果;也可以利用數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)靜態(tài)實驗到動態(tài)實驗.數(shù)字化實驗教學(xué)可幫助學(xué)生理解物理知識,并深化學(xué)生對物理知識的印象,且數(shù)字化設(shè)備的精確性較高,尤其適合用于采集實驗數(shù)據(jù).故而,初中物理教學(xué)中應(yīng)積極開展數(shù)字化實驗教學(xué).

參考文獻:

[1]吳為鋒.數(shù)字化實驗系統(tǒng)優(yōu)化初中物理實驗課堂[J].中小學(xué)電教(下半月),2017(11):47.

[2]程建軍.運用數(shù)字化實驗提高初中物理實驗教學(xué)的有效性[J].中學(xué)物理,2017,35(20):14-15+30.

[3]程建軍.運用數(shù)字化實驗提高初中物理實驗教學(xué)的有效性[J].物理教師,2017,38(09):42-44.

[4]徐正.數(shù)字化實驗應(yīng)用于初中物理教學(xué)的現(xiàn)狀及反思[J].實驗教學(xué)與儀器,2017,34(04):8-9.

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