2004年,在全國第六屆物理青年教師教學大賽上,上海和深圳選手將數(shù)字化實驗室引入比賽現(xiàn)場,信息技術與物理教學整合的新型教學模式讓人眼前一亮。接著,數(shù)字化實驗室在上海等沿海地區(qū)學校內逐漸建立,讓學生實驗事半功倍。如今,樂山市首個教學用的物理數(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活動,提高教師實驗教學技能和專業(yè)水平。
“這將促進教學方式和學生學習方式的變革,也為學生提供數(shù)字化學習條件和資源,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力。”該校相關負責人如是說。
教師感嘆:“數(shù)字化實驗做起來就是快!”
當日下午2點,清溪高中的物理數(shù)字化探究實驗室內,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。在培訓老師的指導下,他和物理教師們還通過設置公式對實驗數(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)’。”
當日,在培訓活動中,培訓老師除了對物理數(shù)字化探究實驗室的基本構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方式的變革
培訓完后,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,尤其是可以促使學生建立數(shù)形關系,透過現(xiàn)象看到本質,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)字化實驗設備,這也將對學校信息技術與教育教學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、實驗教學軟件和配套實驗器材,依托計算機平臺構建了快捷、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,是信息技術手段與實驗教學的整合。”學校相關負責人表示,這將大幅度提高了實驗質量和實驗效率,有助于培養(yǎng)學生在信息技術環(huán)境下的自主學習和自主探究能力。
“通過創(chuàng)建該實驗室,我們希望為學生提供數(shù)字化學習條件和資源,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力,促進教學方式和學生學習方式的變革,從而提高學校教育教學質量。”該校相關負責人說,以物理數(shù)字化探究實驗室為支撐,開展更多創(chuàng)新教育相關活動并輻射周邊學校,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生自主探究、學習物理知識的園地,成為物理學科教學發(fā)展新趨勢。