物理数字化实验与传统实验对比研究

数 字化 实验 室 是 由传 感 器 、 数据采集器 、 计 算 机
及 相 关数据 处理 软件 （ 教材 专 用 软 件 、 通用 软 件 ） 等 组
成 的测 量 、 采集、 处 理 设 备 和 与 之 配 套 的 相 应 的实 验 仪器 装备 组成 的实 验室 ． 能 够独 立 或 与传 统 仪 器结 合 起来 进行 实验 ． 通过 传感 器 实 时 、 快速、 高精 度 地 采集 实 验数据 ， 并能对数据进行计算 、 分析、 处理 ， 以 图 象
径． 在 中学 物 理教 育 教 学 中 ， 信 息 技 术 与 物 理 课 程 的
中扮 演 的角色 也 比较清 晰 ， 这样 教 师 才 可能 成 为 学生 学 习的 引导 者 、 组 织者 、 指导者、 合作者 ， 不 会轻 易“ 越 位” 甚 至包办 代替 ， 学生 自然 就是 学 习 的 主人． 教 师 还 借 助这 个层 次 的设置 ， 使 用灵 活 多样 的教 学模 式 或 流 程， 便 于提 高教 学效 果．
４ ）课 堂 教 学 重 视 有 结 构 的 探 究 层 次 和 指 导 型 探 究 内容层 次 的小 型探 究活 动． 课 外 重 视 指 导 型 探 究 层 次 和 自 由探 究 层 次 的 专 题 探 究 和 社 会 实 践 活 动 ． 当然在 具体 使用 时 ， 要 因地 制 宜 ， 灵 活运 用 ， 这 样
Ｉ 数 字化 实 验 及 其 特 点
体． 而且 内容互 相 渗 透 ， 呵根 据 学 生 情 况 和 研 究 条 件
作 适 当删 减 或 重 新 优 化 组 合 ， 形 成 具 有 很 强 的 操 作 性、 实 用性 的 内容框架 ． ３ ）探 究 内 容 层 次 的 确 定 要 因 材 施 教 ， 注 重 发 展 学 生个性 ． 层 次 设 置 明 确 体 现 了学 生 在成 长 的 过 程 中 ， 其 依 赖 性 由强 到 弱 的 同 时 ， 独 立 性 则 由 弱 到 强 的 发 展
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河南
赵 俊 良（ 特 级教 师 ）
物 理 实 验 是 物 理 学 发 展 的 基 石 ，物 理 慨 念 的 形
成、 规 律 的发 现 、 理论 的建 立都 依 赖 于实验 ． 物 理 学 的 发展 史告诉 我 们 ， 没有 实验 就 没 有 物 理 学 ． 伽 利 略 的
理想 斜 面实验 、 奥 斯 特 发 现 电 流 产 生磁 场 的 实 验 、 法
３ ） 自 由探 究 内容
探 究 水平 问 题 开 放 ， 方法开放 ， 结 果 开放 ．
１ ． 培养学生的问题意识． 教 学 目标 ２ ． 培 养 学 生 对 资 料 的 检 索 查 寻能 力． ３ ． 培 养学 生 的实 验 设计 能 力 和 对 结 果 的 筛选 分 析能 力 ． ４ ． 培 养论 文撰 写 能 力 及 口头 表 达 能 力 ． 教师布疑、 激趣 ， 学 生 自主 观 察 选 题 、 分析、 设 计 研 究 方 教 学 形 式 案 ， 预 测 研 究结 果 ， 组织 实验 ， 分 析 结 果 或 查 阅 科 技 文 献 资料 ， 撰写实验报告 、 展 示 交流 ． 组 织 形 式 个 人 独 立 研 究 或 小 组 合作 研 究 ． 内 容 举 例 ｉ ．摔 不 破 的 鸡 蛋 的再 设 计 ２ ．水 火 箭 设 计
１ ）以上 ３ 个 层 次设 置 ， 基 本 明确 了学 生 的探究 水
平， 教 学 所 要 达 到 的 目标 ， 特 别 是 学 生 在 实 验 中 达 到 知 识 目标 、 技 能 目标 比较 明确 ， 教 师 在 学 生 实 验 教 学
养学 生科 学 素 养 ， 提 高 学 生 探 究 问 题 能 力 的有 效 途

２ 关 于 探 究 实 验 内 容 层 次 性 的 理 解 和 运 用 方 法
拉第 电磁 感应 实验 等研究 ， 都 为科 学 家们 发 现 和 研 究 自然 规律 提供 了物 理事 实 和 依据 ， 极 大 地推 动 了物 理
学 的发 展 。 实验 是 物 理 教 学 的重 要 内容 和手 段 ， 是 培
术 应用 到 物 理 实 验 室 …… ． 渚 如 通 过 计 算 机 实 时 测
量、 处理 实验 数据 、 分 析实验 结 果等 ” ． 高 中物 理教材 的
很 多地方介绍 了使用 传感 器进 行 的物理 实验 一 数 字
化实验． 在 同时面对数 字化 实验 和传 统 实验 的 时候 ， 如 何进一步认 识 数 字 化 实验 与 传 统实 验 的关 系 ， 把 实 验 的有效作 用最大化 呢？本文谈谈 自己的实践认 识．
２ ）３个 指 导 层 次 的 设 置 ， 虽 具 有相 对 的独 立 性 ， 但是 层 层推 进 ， 不断提高， 是 具 有 内 在 联 系 的 统 … 整
整合 引起 了人 们 的极 大关 注 ， 并取得 ＿ 『丰 富 的成 果 ． 《 普 通高 中物理 课 程 标 准 》 明确 指 出 ： “ 重 视 将 信息 技
形 式 显示 出 物 理 量 之 间 的 函 数 关 系 ． 物 理 数 字 化 实 验
规律 ， 教 师 设 计 探 究 结 构 能 降 低 探 究 活 动 的 逻 辑 要 求， 探究 活 动需 要 学 生 具 有 形 式 思 维 能 力 ， 但 并 不 是 所有 探 究要 求 一 样． 调查表 明： 处 在 具 体 操 作 思 维 阶 段 的学 生 ， 从 采 用 分 步解 决 问题 的方 法 中获 益 更 大 ， 从教 师指 导较 少的方 法 中获 益 更小 ． 高 中物 理 实验 研 究 内容侧 重 于 有结 构 的探 究 层 次 和 指 导 型 探 究 内容 层次 ， 学 生在 学 有 余 力 的 情 况 下 ， 可 以鼓 励 学 生 适 度 去尝 试 自由探 究层 次 的实验 ．