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[摘要]在物理实验教学中,使用计算机通过虚拟技术来进行实验操作的DISLab系统应用方兴未艾,其具有的优势及较好的实验效果不可否认,但也应清醒地看到它存在着一些美中不足,本文对辩证看待该系统在实际教学的应用进行分析探讨。
[关键词]DISLab;应用;注意事项
作者:北京信息职业技术学院
20世纪末,随着国家对教育体制改革的深入,各级各类学校纷纷利用现代技术手段来提高教育水平,把现代教育技术应用于教学己成为教育现代化发展的主流。然而,任何事物在发展的过程中都不可避免地产生一些新的问题,应用现代教育技术进行教学也是如此,找准这些问题并对其进行分析研究,找到改进的对策,是当前教学中急待解决的重要问题。
DISLab物理实验系统是对传统物理实验的重大革新,其将信息技术与传统物理实验结合起来,对培养学生的实践动手能力、激发学生学习科技的兴趣、提高综合素质和发展创新思维都起着重要作用。其在教学实践应用上也存在着一些美中不足,笔者认为作为一名教育工作者,在实际教学运用DISLab的过程中,宜认清重点,设计适当的过程和方法,预防模式化,因地制宜地开展教学活动。
一、客观对待DlSLab,避免实验教学被带入程序化、模式化的“陷阱”
DISLab物理实验系统主要工作原理是通过配备的各种传感器,实时地采集各类被测物理量的实验数据,通过模拟和数字信号转换后输入到计算机,再通过相应的软件对被测数据进行各种数据处理,从而构建一个现代化的数据测量和处理平台。DISLab以其数据的自动采集和智能化处理的突出优势进入中学物理课堂,促进了物理教学方式和学习方式的转变,主要是提高了实验过程的传播效率和展现效率,即将实验近程、结果以可视化、便捷化予以呈现。
DIS实验系统具备以上优点的同时,我们也应清醒的看到,该系统所依托的是信息化技术,在实验过程及形成结果这个阶段,用电脑代替了人脑,用鼠标替代了操作,用各个己设定的使用软件程序完成实验指引。这样的实验处理过程是程序化、模式化的,如果不能明确的引导,会使学生误以为某一实验必定是某一走向、某一归类,甚至是某一必然结果。虽然物理实验教学的目的,就是用来证明、体现相关原理,但要小心不能以此“标准模板”造成“套娃”教学的结果;小心“只认识而不生成、只掌握而不创造、只认同而不怀疑:的不良心理趋势。一节节的物理课上下来,呈现在学生面前的物理知识就成了一个整体,其牢不可破的程度足以吓退学生,让他们失去继续深入的信心,更没有勇气去怀疑、探究。
二、坚持以提高学生科学素质作为中心,加强原理解析与配套教学
从培养动手能力的层面看,传感器实验大大简化了实验的准备过程,直接就能反映出实验的基本规律。这是益处也是弊端。譬如,DIS实验将数据采集、处理和呈现一体化,以机器替代学生对现象和过程的认知参与,压缩了学生在实验中的认识、思考、研究物理现象、认识物理过程的时间和空间,必然使学生对物理概念的建立和规律的理解打折扣。
作为教师,不能忘记无论什么介质,物理实验原理是具有不变性的;不能忘记实验教学的目的,是训练学生的分析问题和解决问题的能力,以及创造能力,提高学生的科学素质,培养学生的创新精神。
在教学中利用DISLab的形象、直观的同时,宜注意加强学生实验设计与原理解析的教学安排,即强调在进行物理实验前,根据目的和要求运用物理学的知识和原理,对实验过程的全过程进行预期制定,并对实验原理进行解析,以此将DISLab专用软件系统中一些常规实验,如比热容测量、力的相互作用等未能显性展示的知识内容与科学原理补充起来。
三、辩证对待传统物理实验教学与DI SLab,促进两者有机结合,共同服务于教学
人的认知是有规律的,有些知识的探求是需要学生自己动手去摸索,并在失败中不断总结提高的。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分析。而DISLab物理实验系统作为物理实验的“记录者”、“计算者”,实验数据由计算机处理,可自动生成表格、图像,简便、快速,应该说更有利于学生学习与感受。
但笔者认为,无论是DISLab还是传统实验手段,其目的都是以有利于学生增长知识、激发兴趣、促进进步为目标,从这个意义上说,物理实验教学并非为DISLab马首是瞻。例如在“研究加速度和力的关系”实验中,传统做法是运用气垫导轨、光电门进行研究,通过测量滑块通过两个光电门的速度和时间间隔,计算加速度。而DISLab利用加速度传感器则可以直接测出加速度。从建立知识点之间的联系的角度看“加速度”是连接运动学和动力学的桥梁,传统实验方法体现了“加速度”概念的形成过程,既可帮助学生回顾加速度的物理意义一一加速度是描述物体运动快慢的物理量,又可以将新旧知识联系起来一一力决定加速度,加速度决定速度变化快慢,故合外力影响物体的运动状态。但是如果用加速度传感器,则失去一次建立新旧知识联系的机会。此例说明DISLab不非物理实验教学放任四海皆好的“法定”,要根据实际教学需要,充分认识学生知识架构特征,因地制宜的进行选择,以促进DISLab和传统实验手段两者有机结合,共同服务于教学作为目标。
四、结论
综上所述,当前DISLab物理实验系统教学对于提升课堂教学有效性,调动学生学习兴趣方面发挥着十分重要的作用,但是其中也存在一些不足之处。为此需要教师更加深刻的认识DISLab物理实验系统教学的特点和规律,因势利导,适时作出相应的教学调整与补充。
[关键词]DISLab;应用;注意事项
作者:北京信息职业技术学院
20世纪末,随着国家对教育体制改革的深入,各级各类学校纷纷利用现代技术手段来提高教育水平,把现代教育技术应用于教学己成为教育现代化发展的主流。然而,任何事物在发展的过程中都不可避免地产生一些新的问题,应用现代教育技术进行教学也是如此,找准这些问题并对其进行分析研究,找到改进的对策,是当前教学中急待解决的重要问题。
DISLab物理实验系统是对传统物理实验的重大革新,其将信息技术与传统物理实验结合起来,对培养学生的实践动手能力、激发学生学习科技的兴趣、提高综合素质和发展创新思维都起着重要作用。其在教学实践应用上也存在着一些美中不足,笔者认为作为一名教育工作者,在实际教学运用DISLab的过程中,宜认清重点,设计适当的过程和方法,预防模式化,因地制宜地开展教学活动。
一、客观对待DlSLab,避免实验教学被带入程序化、模式化的“陷阱”
DISLab物理实验系统主要工作原理是通过配备的各种传感器,实时地采集各类被测物理量的实验数据,通过模拟和数字信号转换后输入到计算机,再通过相应的软件对被测数据进行各种数据处理,从而构建一个现代化的数据测量和处理平台。DISLab以其数据的自动采集和智能化处理的突出优势进入中学物理课堂,促进了物理教学方式和学习方式的转变,主要是提高了实验过程的传播效率和展现效率,即将实验近程、结果以可视化、便捷化予以呈现。
DIS实验系统具备以上优点的同时,我们也应清醒的看到,该系统所依托的是信息化技术,在实验过程及形成结果这个阶段,用电脑代替了人脑,用鼠标替代了操作,用各个己设定的使用软件程序完成实验指引。这样的实验处理过程是程序化、模式化的,如果不能明确的引导,会使学生误以为某一实验必定是某一走向、某一归类,甚至是某一必然结果。虽然物理实验教学的目的,就是用来证明、体现相关原理,但要小心不能以此“标准模板”造成“套娃”教学的结果;小心“只认识而不生成、只掌握而不创造、只认同而不怀疑:的不良心理趋势。一节节的物理课上下来,呈现在学生面前的物理知识就成了一个整体,其牢不可破的程度足以吓退学生,让他们失去继续深入的信心,更没有勇气去怀疑、探究。
二、坚持以提高学生科学素质作为中心,加强原理解析与配套教学
从培养动手能力的层面看,传感器实验大大简化了实验的准备过程,直接就能反映出实验的基本规律。这是益处也是弊端。譬如,DIS实验将数据采集、处理和呈现一体化,以机器替代学生对现象和过程的认知参与,压缩了学生在实验中的认识、思考、研究物理现象、认识物理过程的时间和空间,必然使学生对物理概念的建立和规律的理解打折扣。
作为教师,不能忘记无论什么介质,物理实验原理是具有不变性的;不能忘记实验教学的目的,是训练学生的分析问题和解决问题的能力,以及创造能力,提高学生的科学素质,培养学生的创新精神。
在教学中利用DISLab的形象、直观的同时,宜注意加强学生实验设计与原理解析的教学安排,即强调在进行物理实验前,根据目的和要求运用物理学的知识和原理,对实验过程的全过程进行预期制定,并对实验原理进行解析,以此将DISLab专用软件系统中一些常规实验,如比热容测量、力的相互作用等未能显性展示的知识内容与科学原理补充起来。
三、辩证对待传统物理实验教学与DI SLab,促进两者有机结合,共同服务于教学
人的认知是有规律的,有些知识的探求是需要学生自己动手去摸索,并在失败中不断总结提高的。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分析。而DISLab物理实验系统作为物理实验的“记录者”、“计算者”,实验数据由计算机处理,可自动生成表格、图像,简便、快速,应该说更有利于学生学习与感受。
但笔者认为,无论是DISLab还是传统实验手段,其目的都是以有利于学生增长知识、激发兴趣、促进进步为目标,从这个意义上说,物理实验教学并非为DISLab马首是瞻。例如在“研究加速度和力的关系”实验中,传统做法是运用气垫导轨、光电门进行研究,通过测量滑块通过两个光电门的速度和时间间隔,计算加速度。而DISLab利用加速度传感器则可以直接测出加速度。从建立知识点之间的联系的角度看“加速度”是连接运动学和动力学的桥梁,传统实验方法体现了“加速度”概念的形成过程,既可帮助学生回顾加速度的物理意义一一加速度是描述物体运动快慢的物理量,又可以将新旧知识联系起来一一力决定加速度,加速度决定速度变化快慢,故合外力影响物体的运动状态。但是如果用加速度传感器,则失去一次建立新旧知识联系的机会。此例说明DISLab不非物理实验教学放任四海皆好的“法定”,要根据实际教学需要,充分认识学生知识架构特征,因地制宜的进行选择,以促进DISLab和传统实验手段两者有机结合,共同服务于教学作为目标。
四、结论
综上所述,当前DISLab物理实验系统教学对于提升课堂教学有效性,调动学生学习兴趣方面发挥着十分重要的作用,但是其中也存在一些不足之处。为此需要教师更加深刻的认识DISLab物理实验系统教学的特点和规律,因势利导,适时作出相应的教学调整与补充。