基于數(shù)字化的高師中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)調(diào)查研究

1、基于數(shù)字化的高師中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)研究魏明，王平瑞，宋景萍，楊敏（貴州師范學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院貴州貴陽550018）摘要摘要：本文采用調(diào)查研究的方法，以高師院校物理實(shí)驗(yàn)教師和學(xué)生以及高中物理教師與學(xué)生為研究對(duì)象，對(duì)高師院校中學(xué)物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了深入調(diào)查，研究得出：學(xué)生親身探究物理理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)較少；教師與學(xué)生的物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技能缺乏；學(xué)校物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足，有待進(jìn)一步完善。并且根據(jù)調(diào)查研究的結(jié)論，提出了相應(yīng)的建議。關(guān)鍵詞：

2、關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn)；數(shù)字化；建議ThePhysicsexperimentalresearchinhigherNmalcollegebasedondigitalizationWEIMingWANGPingruiSONGJingping(SchoolofPhysicsElectronicScience，GuizhouNmalCollege，Guiyang，Guizhou，550018China)Abstract:Accdingtoinvest

3、igationresearchmethodstheesearchobjectasPhysicsexperimentteachersstudentsinnmalcollegePhysicsteachersstudentsinsenidleschoolthephysicsdigitalexperimentalteachingstatueofdleschoolinhighernmalcollegearesurveyedwidelywhicht

4、hechanceaboutstudentsexplingphysicsdigitalexperimentalislackThePhysicsdigitalexperimentalskillofteachersstudentsisnotconversantThephysicsdigitalexperimentequipmentsaboutneedingtobefurtherimprovedislackalsosomecresponding

5、professionaldevelopmentmeasuresareproducedbasedonitinthispaper.Keywds:ThePhysicsexperimentdigitalsuggestions0引言物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在物理學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)及物理理論的建立過程中，物理實(shí)驗(yàn)扮演著極為重要的角色，它既是物理教學(xué)的重要基礎(chǔ)，也是物理教學(xué)的的重要內(nèi)容、方法和手段，在物理教學(xué)中有著重要的意義和作用。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為

6、高師院校物理學(xué)專業(yè)的一門必修課程對(duì)培養(yǎng)作為未來教師的師范生的科學(xué)探究能力和實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力具有十分重要的作用。當(dāng)前，在新一輪的基礎(chǔ)教育改革中，實(shí)驗(yàn)改革的力度尤為突出，《普通高中物理實(shí)驗(yàn)課程標(biāo)準(zhǔn)》把“科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ蟆焙汀肮餐匦弈K”、“選修模塊”并列，作為內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的三大部分，對(duì)信息技術(shù)尤其是基于傳感器的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與課程整合提出了明確目標(biāo)[1][2]。要求信息技術(shù)要進(jìn)入物理實(shí)驗(yàn)室，諸如通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)測(cè)量、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果

7、等等。例如，高中物理新教材中的一些演示實(shí)驗(yàn)和“做一做”等欄目補(bǔ)充了大量的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，要求教學(xué)必須實(shí)現(xiàn)基于傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的數(shù)字化新型教學(xué)模式。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一種用于實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)的智能化系統(tǒng)，它主要由傳感器、高師學(xué)生0%10.3%16.5%73.2%從表2可以看出，無論是高中學(xué)生還是高師學(xué)生，都對(duì)中學(xué)物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的掌握程度比較低，甚至有的學(xué)生完全沒有經(jīng)歷過探究機(jī)會(huì)。尤其是一些偏遠(yuǎn)中學(xué)的學(xué)生，由于受各種因素的影響，連傳統(tǒng)的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

8、探究機(jī)會(huì)都很難親身體驗(yàn)。就高師學(xué)生而言，條件較好的師范院校學(xué)生獲得了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的親身體驗(yàn)機(jī)會(huì)，反之，條件相對(duì)較差的高師院校學(xué)生的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技能要欠缺得多完全不能適應(yīng)實(shí)驗(yàn)改革的需要。因此，加強(qiáng)對(duì)從事教師職業(yè)的高師生的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教能的培養(yǎng)十分緊迫。2.2教師對(duì)中學(xué)物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知情況2.2.1教師認(rèn)為開設(shè)中學(xué)物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的必要性情況關(guān)于“教師認(rèn)為開設(shè)中學(xué)物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的必要性情況”的調(diào)查，數(shù)據(jù)分析結(jié)果如表3所示：表3教師認(rèn)為開設(shè)中學(xué)物

9、理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的必要性情況有必要無所謂沒有必要高中教師82.3%14.6%3.1%高師教師90.5%6.1%3.4%從表3可以看出，無論是高中教師還是高師院校教師，都認(rèn)為有必要開設(shè)中學(xué)物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)。另外，在我們的調(diào)查訪談中，絕大多數(shù)教師都認(rèn)為傳統(tǒng)的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)各有優(yōu)點(diǎn)，希望能在課堂教學(xué)中結(jié)合使用，充分發(fā)揮傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和綜合素質(zhì)。2.2.2教師掌握中學(xué)物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技能的情況關(guān)于“教師掌握中學(xué)

10、物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技能的情況”的調(diào)查，數(shù)據(jù)分析結(jié)果如表4所示：表4教師掌握中學(xué)物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技能的情況完全掌握比較掌握一般不掌握高中教師5.3%10.6%12.1%72.0%高師教師4.5%9.1%10.2%76.2%從表4可以看出，無論是高中教師還是高師院校教師，對(duì)中學(xué)物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的掌握程度都比較低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到基礎(chǔ)教育課程改革的需要，完全不能適應(yīng)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。究其原因，一方面可能是受傳統(tǒng)教育的影響，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)不是很重要，只要學(xué)生能

11、考高分就可以；另一方面可能是受課時(shí)量的限制，忽略了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的開設(shè)。此外，我們調(diào)查訪談發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)高師中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教師和高師院校培養(yǎng)的高中物理教師都沒有經(jīng)過專門的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，即使有數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器也不會(huì)懂得操作。2.2.3教師指導(dǎo)學(xué)生操作中學(xué)物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的情況關(guān)于“教師指導(dǎo)學(xué)生操作中學(xué)物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的情況”的調(diào)查，數(shù)據(jù)分析結(jié)果如表5所示：表5教師指導(dǎo)學(xué)生操作中學(xué)物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的情況都做了部分做了都沒做高中教師0%8.2%91.8