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字化實(shí)驗室引入比賽現場(chǎng),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(zhù),數字化實(shí)驗室在上海等沿海地區學(xué)校內逐漸建立,讓學(xué)生實(shí)驗事半功倍。如今,樂(lè )山市首個(gè)教學(xué)用的物理數字化探究實(shí)驗室也落地啦。
日前,樂(lè )山市犍為縣清溪高中落地建成物理數字化探究實(shí)驗室。10月23日,學(xué)校組織10多名物理老師開(kāi)展了物理數字化探究實(shí)驗室培訓活動(dòng),提高教師實(shí)驗教學(xué)技能和專(zhuān)業(yè)水平。
“這將促進(jìn)教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習方式的變革,也為學(xué)生提供數字化學(xué)習條件和資源,培養學(xué)生的科學(xué)素養、創(chuàng )新精神和實(shí)踐能力。”該校相關(guān)負責人如是說(shuō)。
教師感嘆:“數字化實(shí)驗做起來(lái)就是快!”
當日下午2點(diǎn),清溪高中的物理數字化探究實(shí)驗室內,10多名物理老師齊坐在計算機旁,在培訓老師的帶領(lǐng)下,開(kāi)啟了一場(chǎng)數字化物理實(shí)驗之旅。
第一個(gè)實(shí)驗是做“力的相互作用”。只見(jiàn)物理老師曾林勇從實(shí)驗設備箱中分別拿出數字采集器、連接線(xiàn)和兩個(gè)力傳感器。按照培訓老師要求,他將兩個(gè)力傳感器通過(guò)數據線(xiàn)連接到數字采集器,再將數字采集器通過(guò)連接線(xiàn)連接到計算機,并打開(kāi)計算機上的實(shí)驗專(zhuān)用軟件。緊接著(zhù),實(shí)驗開(kāi)始。
“哇,數據一下便出來(lái)了!”當曾林勇將兩個(gè)力傳感器的掛鉤連接起來(lái)互相拉扯時(shí),計算機上瞬間出現了力的相互作用大小數據的快速變化,并且數據可以通過(guò)儀表和曲線(xiàn)方式顯示,直觀(guān)明了。在培訓老師的指導下,他和物理教師們還通過(guò)設置公式對實(shí)驗數據進(jìn)行了快速運算,最終還自動(dòng)生成了一份實(shí)驗報告。
“數字化實(shí)驗做起來(lái)就是快,數據通過(guò)數字化處理快捷、精確,的確比傳統實(shí)驗方便多了。”教師張文是該校物理實(shí)驗室管理員,他告訴記者,如果傳統實(shí)驗要做“力的合成”,需要用兩個(gè)彈簧秤進(jìn)行拉伸,并直尺測量并記錄下數據,比較麻煩。“并且有些傳統的物理實(shí)驗因為器材不全,根本無(wú)法做,數字化探究實(shí)驗室是新型配套器材,突破了以往的實(shí)驗‘禁區’。”
當日,在培訓活動(dòng)中,培訓老師除了對物理數字化探究實(shí)驗室的基本構成和使用方式進(jìn)行系統、概括性的介紹外,還將數字化實(shí)驗典型教學(xué)案例通過(guò)現場(chǎng)實(shí)驗演示的方式進(jìn)行了介紹,在場(chǎng)老師們邊學(xué)邊進(jìn)行分組實(shí)驗操作,并對數字化實(shí)驗表現出了濃厚的興趣。
開(kāi)展數字化探究實(shí)驗將促進(jìn)教學(xué)方式的變革
培訓完后,老師們收獲頗豐。曾林勇說(shuō):“和傳統實(shí)驗相比,數字化實(shí)驗做起來(lái)方便、快捷、安全,實(shí)驗數據也更精確,尤其是可以促使學(xué)生建立數形關(guān)系,透過(guò)現象看到本質(zhì),進(jìn)而掌握規律。”
據悉,該校創(chuàng )建物理數字化探究實(shí)驗室,引進(jìn)了17套數字化實(shí)驗設備,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(jìn)作用。
“物理數字化探究實(shí)驗室包含各類(lèi)傳感器、數據采集器、實(shí)驗教學(xué)軟件和配套實(shí)驗器材,依托計算機平臺構建了快捷、準確、高效的智能化實(shí)驗數據采集分析系統,替代和超越了傳統實(shí)驗裝置和儀器儀表,是信息技術(shù)手段與實(shí)驗教學(xué)的整合。”學(xué)校相關(guān)負責人表示,這將大幅度提高了實(shí)驗質(zhì)量和實(shí)驗效率,有助于培養學(xué)生在信息技術(shù)環(huán)境下的自主學(xué)習和自主探究能力。
“通過(guò)創(chuàng )建該實(shí)驗室,我們希望為學(xué)生提供數字化學(xué)習條件和資源,培養學(xué)生的科學(xué)素養、創(chuàng )新精神和實(shí)踐能力,促進(jìn)教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習方式的變革,從而提高學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量。”該校相關(guān)負責人說(shuō),以物理數字化探究實(shí)驗室為支撐,開(kāi)展更多創(chuàng )新教育相關(guān)活動(dòng)并輻射周邊學(xué)校,為推進(jìn)犍為縣創(chuàng )新教育發(fā)展貢獻一份力量,而未來(lái)該實(shí)驗室將成為學(xué)生自主探究、學(xué)習物理知識的園地,成為物理學(xué)科教學(xué)發(fā)展新趨勢。