数字化实验培训心得（小编推荐）_数字化培训心得体会

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数字化实验培训心得 43 青山区胡张翔

物理学是一门以实验为基础的自然科学,物理学的建立和发展都是在实验基础上进行的。物理实验既是物理教学的一个重要组成部分又是实施物理教学的一个有效的途径和手段,所以物理实验在物理教学乃至整个科学教育中占有重要的地位。物理实验教学能有效培养学生各种能力,它具有课堂教学及其他教学形式无法取代的功能。能够培养学生对物理学的兴趣、帮助学生形成物理概念、掌握物理规律、培养学生综合能力。高中物理实验一般分为演示实验、学生分组实验、学生探究实验等。教师规范、合理的演示实验能够培养和提高学生的观察能力、逻辑思维能力。学生分组实验能够培养学生动手操作能力、数据采集及处理能力、分析归纳能力等。学生探究实验能培养学生科学思维能力、创新能力、团队协作能力等。所以教师不仅要多做演示实验,而且要更多地提供学生动手操作实验的机会,给予学生一定的探究设计的空间，有效提升学生的物理素质和科学素养。

但是，对比传统实验和数字化实验，我发现它们存在一定的区别。

传统物理实验对学生观察能力、操作能力的要求很高,它要求学生能观察仪器的最小刻度、观察仪器的规格、使用方法和使用条件、观察实验装置的安装、观察实验操作过程、观察实验现象、能正确规范操作减小实验误差等等。在研究匀变速直线运动物体的加速度的实验中,用传统仪器需要通过观察了解刻度尺的最小刻度、测量方法,打点计时器的构造、使用方法等,通过选择 纸带上合适的点来计算得到物体运动的加速度。而dis实验则只需要用位移传感器连接数据采集器,通过计算机就可以直接得到图象,求出加速度。

传统实验有助于培养学生良好的科学品质,学会科学的实验方法。一些传统实验过程较长,需要多次观察,重复测量,有利于培养学生有耐心、不厌倦的良好心理品质和观察习惯,以提高学生的观察能力。传统实验需要的测量仪器较多,操作时间较长,实验中容易出现故障和误差,这有利于学生掌握科学的实验方法和勇于克服困难的坚强的意志品质。

但传统实验也存在劣势。

一、高中物理实验教学中所涉及到的实验仪器一般精度不高,可测量范围小, 有些物理量还没办法测量,如磁感应强度等。

二、在实验过程中具有很大的局限性, 学生通常都按照老师所要求的实验步骤按部就班,不利于学生自主探究设计实验,也不利于学生创新能力、创造性思维的培养。

三、在传统实验操作过程中由于都是人工记录读取数据、记录数据,很容易产生不必要的偶然误差,误差很大的数据不容易归纳总结出实验结论。

四、有些学生为了通过实验,会出现人为改动数据,伪造实验数据的不良实验习惯。

五、传统实验中有些实验过程太长,一些简单重复的实验操作步骤即浪费了大量宝贵的教学时间,且使学生觉得疲劳而且缺乏新鲜感,对实验本身失去了原有的兴趣。

相比较而言，数字化实验的优势。

一、可以快速采集数据、精度较高、易操作。其高效的特性大大缩短了实验的时间,提高了课堂效率,而且产生的实验误差较小。如在进行做圆周运动物体的向心力与哪些因素有关的实验中,通过力传感器能迅速采集到任意时刻的物体 所受向心力的大小,传统的向心力演示仪是无法进行如此精确的定量分析的。

二、实时显示实验数据,直观明了。有助于学生分析一些动态变化的物理过程。如在用实验验证牛顿第三定律的实验中,作用力与反作用力等大反向的特点一目了然,有助于学生对物理规律的总结和归纳。

三、智能处理实验数据,具有强大的图像处理功能。它不仅能自动采集数据, 而且可自动处理,包括拟合图像,把学生从烦琐的人工计算中解脱出来,能显著 提高实验效率,使得学生对复杂物理问题的分析能力得到了训练。如在用单摆测量当地的重力加速度的实验如果使用实验系统,单摆三十次全振动由原先的人工计数变为光电门自动计数,从而节省了很多时间。

四、利用传感器测量一些传统仪器无法测量的物理量。如:用磁感应强度传感器测量看不见摸不到微弱的地磁场,用光照传感器可以测光的干涉和衍射时的光强分布,用盖革传感器测量放射源的计数率等。实验还特别适合于需要采集高速瞬时和低速长时间实验的数据。如:用光电门测物体的瞬时速度, 用力传感器研究滚摆下落时绳上的受力情况。这都是人工用测量比较难做的实验。

数字化实验的劣势

一、硬件软件更新快,其不稳定性经常造成不必要的麻烦。数字化的仪器比较灵敏,价值较贵,学生操作不当很容易损坏,特别是数据采集器较容易出问题,经常无法采集数据或重复采集,有时会在课堂上耽误不少时间。

二、图像不真实,过于理想化,不具有说服力。在实验过程中学生会经常感到这些数字化的仪器是一个“黑箱”,对于一些 传感器的工作原理学生一无所知,但采集数据后形成的曲线有时太完美,学生往往体会不到其中的物理过程,感觉不够真实。这样就削弱了学生在实验过程中去揭示科学规律的能力,不利于学生掌握物理概念及知识。对于这点有必要通过传统的实验方式给学生提供体验的机会,同时作为教师应在实验操作时简单介绍传感器的原理和结构。

三、过于依赖计算机,程序化的味道太浓。实验系统在一定程度上使“移动鼠标”替代了实验操作,让使用软件替代了观察、记录、公式计算、作图分析等基本的实验操作,这可能会使学生重结果而轻过程,而且过于程序化的操作过程会影响学生感受真实的物理情景和掌握科学的实验方法。

四、迅速的数据处理功能,削弱了对学生实验基本功的训练。实验系统虽然提高了实验的效率,避免了学生在使用传统实验仪器时可能遇到的各种困难,然而就是因为实验过程太快、结论得到太快,这大大影响了学生发现问题、分析问题、解决问题能力的训练。而且数据处理过程缺乏动手操作,使学生缺乏数据处理的训练,学生分析数据、计算能力、误差分析和控制能力、处理图像的能力没能像传统实验那样得到较好锻炼。

因此,我觉得在高中物理实验教学中应该扬长避短,实验要用得恰如其分,用得张弛有 度,传统实验也不可忽视。如果将两种实验方式进行优化整合,我们依然可以利 用传统实验仪器训练学生的实验操作能力,同时让实验的技术优势突破传统 实验难以克服的难点,进一步优化传统实验结构,使实验教学更具有效性。将数字化实验与传统实验相结合,在一定程度上改变了我们的教学理念,决定了教学效果的好坏,对物理教学产生了深远的意义。作为一名高中物理教师应该在实践新课改教学理念的过程中积极转变教育观念,不断提高自身的素质, 抓住机遇,对实验与传统实验优化整合进行深入研究。