实验,高中物理数字化实验探讨

摘要：《物理》是一门实验学科，为了适应信息化时代的要求和新世纪革新人才的培养，高中新课程将数字化实验引入到课堂，以期打造出信息技术与物理教学整合的新型教学方式。做好新课程下高中物理数字化实验，对提高物理课堂效果有十分重要的作用小学数学教学论文。
关键词：高中物理；数字化实验
中图分类号：G63

3.7文献标识码：A文章编号：1671-0568（2012）13-0135-03

《基础教育课程革新初中英语教学论文纲要（试行）》指出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍运用，推动初中语文教学论文信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式，学生的学习方式，教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和进展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”
一些较早进入高中新课程的地区和学校，已经在几年前就建成了专门的数字化实验室，并在物理教学实践中获得了传统实验无法取代的效果。在一些国家级的课堂教学大赛上，来自北京、上海、西安等地的选手已能将数字化实验淋漓尽致地运用到课堂教学实践中，令前来观摩的广大教师瞠目结舌、感叹不已，目前物理数字化实验已在全国各地刮起了一阵劲风。
自2010年秋季开始，甘肃省也作为最后一批省份全面进入高中新一轮课程革新初中英语教学论文实验。兰炼一中作为甘肃省新课程实验样本校，为了达到高中物理新课程对数字化实验的基本要求，筹集资金购置了相关器材，这套实验装置与传统实验相比，一切都是新的。如何做好新课程下高中物理数字化实验的探讨与开发，打造信息技术与物理教学整合的新型教学方式，实现传统实验与数字化实验的有机结合，有效推进高中物理新课程实践，是摆在同行面前的一大课题。

一、数字化实验设备介绍

设备流程如图1
常规实验仪器：完成某一物理实验需要的仪器，如小车、导轨、灯泡、电源、开关、线圈、磁铁等。
传感器：将物理学中的力、热、光、电等非电学量转化成电信号，并将电信号传递到数据采集器。教学中常用的传感器包括力传感器、位移传感器、热传感器、电流电压传感器、光传感器、声传感器，等等。
数据采集器：采集传感器感知的数据，并传给计算机，可以说是传感器与计算机连接的转换器。
计算机：通过专用的软件对数据采集器输入的信息进行处理，将实验结果以图表、图像、函数等形式直观的表达出来。
由此可知，数字化实验是将传感器、计算机与传统的实验仪器结合，是传统实验策略教学论文的进展和数据处理的科学化，呈现的是真实的实验，数据处理上更严谨、规范。

二、数字化实验运用案例浅析

1．运用数字化实验设备认识摩擦力的规律。摩擦力是高中物理最重要的概念之一，新课程标准对本节的要求之一是通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，并能用动摩擦因数计算摩擦力。实验原理是让木块匀速运动，运用二力平衡的知识用拉力来反映摩擦力。
传统教学中采用图2的装置，用弹簧秤水平拉一个放在水平固定长木板上的木块，学生通过观察木块以不动到运动的过程中弹簧秤示数的变化，来认识摩擦力。但由于仪器较粗糙，数据的变化不易看清楚，只能定性探讨。
用传感器参与本实验，实验原理不变。但图2中的弹簧秤换为力传感器效果也不好。可以改用图3的实验装置，将力传感器固定，感知力的一端通过细绳与木块连接，使木块始终保持相对地面静止，在外力作用下拉动木板，在刚加拉力时木块与木板有相对运动走势，木块与木板间有静摩擦力，木板运动起来，木块与木板有滑动摩擦力，由于木块始终相对静止，因此各个时刻的拉力就反映了对应的摩擦力。实验数据通过力传感器、数据采集器传入计算机，经过专门的软件处理，就将摩擦力随时间（外界拉力）变化的过程以图像形式直观的展现出来了。这时只需要引导学生对图像进行浅析，不难得出“静摩擦力随外界拉力的增大而增大（f静=F动），而滑动摩擦力与外界拉力无关，且滑动摩擦力小于最大静摩擦力”的特点。
在探究滑动摩擦力的大小与正压力和接触面的粗糙程度的联系时，只需要分别在图2所示的实验装置中转变初中数学教学论文物块的重力（在物块上添加钩码）和转变初中数学教学论文木板与物块之间的粗糙程度（垫上毛巾、改用毛玻璃等），重复上述实验，测得数据，并对电脑显示图像进行比较浅析，就可以得出“滑动摩擦力与正压力成正比，且与接触面的粗糙程度有关”的结论，同时也可以算出不同情况下的动摩擦因数，实验中常用的制约小学语文教学论文变量法也在本实验中得到了很好的运用。
由以上浅析可以看出，传感器的介入提升了实验数据浅析的层次，图像的展示进一步培养了学生的观察能力和浅析能力，让教师无须语言的赘述，学生对摩擦力的认识通过理性的数学浅析得出，使学生认知水平得到提升，将教学内容由过去的粗糙提升为严谨、科学。
2．运用数字化实验设备浅析电磁感应现象。理由提出：在图4所示的实验装置中，若条形磁铁下无闭合线圈，磁铁会振动较长的时间才停下来，若条形磁铁下有闭合线圈，磁铁振动会较快的停下来，试解释此现象产生的理由。
我们将图4所示的实验按照图5组装，可以得出图6的图像。
以图中清楚的显示出随时间的延长，线圈中感应电流在衰减，并对感应电流的方向有了明确的认识。图6还可以用来解释“电磁阻尼”现象，使相关理由迎刃而解。

三、对数字化实验进入物理教学的一些深思小学英语教学论文

1．正确认识数字化实验在物理教学中的作用。实验是物理学的基础，每一个物理概念和规律都建立在相应的实验基础上。传统的物理实验教学中由于仪器的落后以及实验条件的限制，很多物理实验只能做定性浅析，教师让学生观察实验现象，启发学生对现象进行推理、浅析最后得出正确的结论。这种策略教学论文有利于培养学生的浅析推理能力，但由于学生看不到真实的实验，难以真正理解理由实质。而数字化实验通过信息技术手段将实验过程中得到的结论完整地展现在了学生面前，解决了传统实验难以解决或无法解决的理由，为广大师生的探究性学习奠定了实验基础。
2.拓宽教师的视野和教育技能。传感器只是一个传递信号的仪器，图像也只是一个图片，但教师要设计实验、引领学生认识图像，挖掘图像的含义，这就为教师发挥自己的能力提供了广阔的平台。同时数字化实验也为教研活动开辟了新的道路。
3．培养学生探讨理由的意识和学习物理学的正确策略教学论文。传感器的引入强化了用数学浅析物理理由的意识，让物理实验具有更高的真实性，让学生对科学策略教学论文有了亲身体验。物理学的进展离不开数学，学好高中物理更离不开数学，图像的充分利用是强化数学在物理教学中的作用的一个重要体现，久而久之会让学生养成一种探讨理由通过“现象──实验──数据”的科学习惯。
4．激发学生对物理学习的兴趣和对新生事物的关注。新技术的使用不是花架子，它的使用丰富了传统的实验，在科学的基础上使实验有新的进展，并且丰富了学生的视野、开阔了他们的思路。但新技术的使用，对于刚刚接触这种探讨手段的学生来说，理解起来会有困难，因此教师应该注重引导，循序渐进，对新仪器以及使用新仪器采集到的相关信息进行及时解释。
值得注意的是，越在以现代技术手段为支撑的教学活动中，协调好教师、学生与媒体三者之间的联系越显得重要。由于媒体的影响，学生的注意力极有可能以教学活动中游离出来，以而影响教学，因此必须加强对学生活动的引导与制约小学语文教学论文，做到收放自如，使教学过程活而不乱。
总之，课程革新初中英语教学论文是随着社会进展、时代进步的必定教育论文进程，课程革新初中英语教学论文推动初中语文教学论文了教师再进展。新的教学方式需要教师的探讨，新仪器需要教师的探讨，只有教师将自己的思想与教学行为提升到与时代同步，才能带动学生的进展，才能让中学阶段培养学生的实践精神和革新意识得到发生和进展。数字化实验仪器的使用让学生的思维达到了更高的层次，数字化实验在我省才刚刚开始，我们应当将数字化实验在物理教学中义无返顾的开展起来，以期得到更好的课堂革新初中英语教学论文经验，在课堂教学的实效性上得到更好的成果。
参考文献:
教育部.基础教育课程革新初中英语教学论文纲要（试行）[M].北京:北京师范大学出版社,2001.