物理实验数字化的必然性
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发布者：lunwenchina
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时间：2020年2月10日 17:12
税建
四川省乐山市犍为县清溪高级中学，四川 乐山 614404
摘要：物理作为一门学科，主要是以实验为基础。实验在物理教学中有着很重要的地位。因此，在物理教学中，要演示好物理实验，激发学生的学习兴趣，探索学生的求知欲，就有注重实验的探究，来挖掘学生的学习潜力，提高学生的动手能力，开创学生的创新力，促进学生对学习方法的改变和学习意识的培养。物理实验数字化，是借助计算机为核心的数字技术来展现现代化的实验技术，把二者融为一体的实验。物理实验数字化，打破了传统的教学模式，使物理实验具有准确性、开发性、独立性、探究性、验证性。
关键词：物理实验 数字化 应用的必然性
物理实验教学的主要目的就是提高学生的探究欲，发现和探索新的知识。而数字化就能为物理实验教学服务，能够充分实现这一目的。在传统的教学理念下，物理实验只注重对学生的动手能力、实验能力的培养，而物理实验是非常复杂和繁琐的，需要处理和采集的数据很多，这就需要数字化教学来改变实验条件，对实验进行深入的分析和研究，所以，数字化在物理实验的研究中具有广泛的价值和空间。
一、数字化是物理实验手段的革新及教学内容的拓展
1.学校通过引入数字化实验，使学生对仪器的使用效果更加明显和直观，激发学生对学习物理的兴趣，促使他们主动思考，培养学生分析、解决物理实验中难题的能力，而且可以通过物理实验数字化，使教师更加敬业，更加努力研究在教学中遇到的难点，解决传统仪器难以实现的功能。所以，数字化是物理教学的革新手段。
2.有一些重要的实验问题传统仪器难以解决，对于数字化实验来说却轻而易举，从而对教学内容进行了拓展。例如，传统的仪器很难也可以说是根本不可能测出光的强度，只能靠实验者的感觉，但是有了数字化物理教学，就可以通过传感器等设备，很直观的就能感到光的强度。
二、推动物理实验的教学观念进一步转换
传统的实验仪器，大多数都是以演示为主，一般都是教师在前面操作，学生动手的机会很少。而数字化教学设备，它的实验重心不是设备的组装和功能，而是如何利用这种设备去进行不同强度的物理实验，如何运用设备去对数据进行分析和总结。进一步说，就是更加重视实验的精度、准确性、可能性、实验的类型等。不再是简单的追求实验结果。这也是顺应了新课程的教学观念和教学目的，因此也就要求物理实验要以学生为主体，让学生亲自动手进行实验，更加注重合作学习、研究学习等新型的学习方式，而不是简单的物理数据的处理和机械操作上。
三、有利于激发学生的学习兴趣和学生对实验原理的学习
1.在当今时代，信息高速发展，以前难以解决的物理实验，现在都可以通过数字化教学来实现，这种数字化教学给学生带来了惊喜，很多的物理实验的数据都是可以准确测量的，而且通过亲自做物理实验还给学生带来新鲜感和了惊奇感，也就大大提高了学生学习物理的兴趣。我们可以用速度做实验，学生就可以用交警的数字化模拟测速方法，采集不同时间段的数据，然后通过传感器发送的电脑上，通过软件分析和对比所采集到的数据，然后计算出结果，得出结论。在学生亲自参与的过程中，加深了学生对课本上理论上的平均速度和时速的认识和理解，不再是枯燥乏味的。这种实验活动，不但丰富了学生的知识，还激发了学生学习物理的兴趣。
2.数字化实验设备在物理实验教学中的应用，减少了许多繁琐的操作。更有利于学生对实验原理的学习，推动学生对实验结果的思考和探究。
传统的物理实验都需要人工操作，无论是数据的读取、记录、处理和分析，这样做起来不但繁琐还很容易出错。花费大量的时间处理数据，已经无法满足当代学生的探究需求。而数字化的应用，由传感器代替人对数据的采集和读取，用计算机代替纸和笔，也解放了人的大脑。代替人对数据进行分析、统计和处理。并且能够直接把数据的变化在电脑中显现出来，使学生能直接就看到各种量的关系及变化。使学生摆脱了课堂上的手工做图而造成的不准确，容易处理偏差。让学生有更多的时间和精力去探究实验的原理和设计，用于实验的验证和分析，更好的理解实验，掌握知识。
四、让学生感受到现代科学技术的发展，促进学生更好的学习
学生从来都是感性的，感知的。对于新鲜事物包括高科技都会有高度的兴趣和产生新奇。高科技产品的广泛应用，不但给社会带来了效益，也给物理教学带来了春天。数字化物理教学，可以通过直接表象就能提供物理实验中的物理现象和实验过程及结果，省去了繁琐的人工操作，增强学生学习物理的兴趣，数字化物理教学，在学生亲力亲为的同时，可以为老师和学生节省很多的时间，从而优化教学时间。而对于数字化教学的新鲜感，使学生的注意力得到集中，让学生在亲自的体验中去完成对知识的获得和积累。数字化教学，让学生感受到了现代科技的发展，促进了学生更好的学习。
结束语
总之，在新课程改革下，数字化教学在物理实验中的应用，促进了物理教学的不断发展。但是，我们一定要以教学为目的，掌握好教学目标，激发学生的求知欲，注重实验探究，挖掘学生的潜力。要数字化教学与新课程相结合，就会使物理实验教学更加多姿多彩。在以提高全体学生素养的目标下，在继承传统教学的基础上，转变观念，注入新的教学理念，利用强大的数字化力量，展现现代物理教学特点，使物理教学不断推进和发展。
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