2004年,在全國第六屆物理青年教師教學(xué)大賽上,上海和深圳選手將數(shù)字化實驗室引入比賽現(xiàn)場,信息技術(shù)與物理教學(xué)整合的新型教學(xué)模式讓人眼前一亮。接著,數(shù)字化實驗室在上海等沿海地區(qū)學(xué)校內(nèi)逐漸建立,讓學(xué)生實驗事半功倍。如今,樂山市首個教學(xué)用的物理數(shù)字化探究實驗室也落地啦。
日前,樂山市犍為縣清溪高中落地建成物理數(shù)字化探究實驗室。10月23日,學(xué)校組織10多名物理老師開展了物理數(shù)字化探究實驗室培訓(xùn)活動,提高教師實驗教學(xué)技能和專業(yè)水平。
“這將促進教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革,也為學(xué)生提供數(shù)字化學(xué)習(xí)條件和資源,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力。”該校相關(guān)負責(zé)人如是說。
教師感嘆:“數(shù)字化實驗做起來就是快!”
當(dāng)日下午2點,清溪高中的物理數(shù)字化探究實驗室內(nèi),10多名物理老師齊坐在計算機旁,在培訓(xùn)老師的帶領(lǐng)下,開啟了一場數(shù)字化物理實驗之旅。
第一個實驗是做“力的相互作用”。只見物理老師曾林勇從實驗設(shè)備箱中分別拿出數(shù)字采集器、連接線和兩個力傳感器。按照培訓(xùn)老師要求,他將兩個力傳感器通過數(shù)據(jù)線連接到數(shù)字采集器,再將數(shù)字采集器通過連接線連接到計算機,并打開計算機上的實驗專用軟件。緊接著,實驗開始。
“哇,數(shù)據(jù)一下便出來了!”當(dāng)曾林勇將兩個力傳感器的掛鉤連接起來互相拉扯時,計算機上瞬間出現(xiàn)了力的相互作用大小數(shù)據(jù)的快速變化,并且數(shù)據(jù)可以通過儀表和曲線方式顯示,直觀明了。在培訓(xùn)老師的指導(dǎo)下,他和物理教師們還通過設(shè)置公式對實驗數(shù)據(jù)進行了快速運算,最終還自動生成了一份實驗報告。
“數(shù)字化實驗做起來就是快,數(shù)據(jù)通過數(shù)字化處理快捷、精確,的確比傳統(tǒng)實驗方便多了。”教師張文是該校物理實驗室管理員,他告訴記者,如果傳統(tǒng)實驗要做“力的合成”,需要用兩個彈簧秤進行拉伸,并直尺測量并記錄下數(shù)據(jù),比較麻煩。“并且有些傳統(tǒng)的物理實驗因為器材不全,根本無法做,數(shù)字化探究實驗室是新型配套器材,突破了以往的實驗‘禁區(qū)’。”
當(dāng)日,在培訓(xùn)活動中,培訓(xùn)老師除了對物理數(shù)字化探究實驗室的基本構(gòu)成和使用方式進行系統(tǒng)、概括性的介紹外,還將數(shù)字化實驗典型教學(xué)案例通過現(xiàn)場實驗演示的方式進行了介紹,在場老師們邊學(xué)邊進行分組實驗操作,并對數(shù)字化實驗表現(xiàn)出了濃厚的興趣。
開展數(shù)字化探究實驗將促進教學(xué)方式的變革
培訓(xùn)完后,老師們收獲頗豐。曾林勇說:“和傳統(tǒng)實驗相比,數(shù)字化實驗做起來方便、快捷、安全,實驗數(shù)據(jù)也更精確,尤其是可以促使學(xué)生建立數(shù)形關(guān)系,透過現(xiàn)象看到本質(zhì),進而掌握規(guī)律。”
據(jù)悉,該校創(chuàng)建物理數(shù)字化探究實驗室,引進了17套數(shù)字化實驗設(shè)備,這也將對學(xué)校信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合起到推進作用。
“物理數(shù)字化探究實驗室包含各類傳感器、數(shù)據(jù)采集器、實驗教學(xué)軟件和配套實驗器材,依托計算機平臺構(gòu)建了快捷、準確、高效的智能化實驗數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),替代和超越了傳統(tǒng)實驗裝置和儀器儀表,是信息技術(shù)手段與實驗教學(xué)的整合。”學(xué)校相關(guān)負責(zé)人表示,這將大幅度提高了實驗質(zhì)量和實驗效率,有助于培養(yǎng)學(xué)生在信息技術(shù)環(huán)境下的自主學(xué)習(xí)和自主探究能力。
“通過創(chuàng)建該實驗室,我們希望為學(xué)生提供數(shù)字化學(xué)習(xí)條件和資源,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力,促進教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革,從而提高學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量。”該校相關(guān)負責(zé)人說,以物理數(shù)字化探究實驗室為支撐,開展更多創(chuàng)新教育相關(guān)活動并輻射周邊學(xué)校,為推進犍為縣創(chuàng)新教育發(fā)展貢獻一份力量,而未來該實驗室將成為學(xué)生自主探究、學(xué)習(xí)物理知識的園地,成為物理學(xué)科教學(xué)發(fā)展新趨勢。