Page 12 - 《中小学数字化教学》2020年第11期

物理专题

人教版高中物理教科书中的数字化实验

文 | 金新喜

摘要： 为落实课程标准的要求，新编人教版高中物理教科书设计了一些利用数字化实验器材完成的实验活动。教
科书依据教学实际，在保证数字化实验的科学性、发挥其优点的同时，模糊数字化实验器材和传统实验器
材的边界，聚焦实验的功能，旨在贴近生活、激发学生的学习兴趣，培养学生的科学探究能力。

关键词：物理教科书；数字化实验；实验器材；教材编排

物理学是一门以实验为基础的科学。中学物 工具已经成为基本素养，应该提高数字化实验的
理实验是在中学物理教学中利用实验器材观察物 比重，逐步淘汰传统实验。另一种观点认为，数
理现象、采集实验数据，探究物理规律的过程。 字化实验过于现代化，不能贴近学生的生活，有
它不仅是物理教学的手段，而且是物理教学的重 “弄虚作假”之感，会破坏学生对物理现象本质
要内容。为落实中学物理课程标准的理念和要求， 的探究且因操作简便不利于培养学生的实验操作
中学物理物教科书常设计大量的实践活动，将实 能力。对这种分歧的讨论不是笔者这里论述的主
验作为教科书内容的一部分。长期以来，如何做 要问题，不过却可以反映出广大教师对数字化实
好规定实验、创新实验设计一直是中学物理教学 验的内涵并未达成共识。
领域的研究热点。近年来，信息技术的飞速发展 该如何看待数字化实验呢？自我国开设物理
给中学物理教学带来了巨大的变化，新技术的开 课程以来，就非常强调实验的作用。1904 年，
发应用带来了新的教学手段，催生了新的教学方 奏定中学堂章程就要求，“其物理当先讲物理总
式和实验形态。新编人教版高中物理教科书设计 纲，次及力学、音学、热学、光学……凡教理化
了一些采用数字化实验器材完成的活动。该如何 者，在本诸实验，得真确之知识，使适于日用生
[3]
看待这类实验活动，用好这部分内容呢？ 计及实业之用” 。1923 年颁布的《高级中学
第二组必修的物理学课程纲要》专门在文件后附
一、正确看待数字化实验
了 44 个实验的名称。新中国成立后，在教育部
在信息化浪潮之下，中学物理课堂上出现了 历次颁布的教学大纲（后期称为课程标准）均提
大量形式多样的数字化手段。不少学者将这类现 出要重视实验，并且往往还特别列出“必做实验”。
象称为“物理实验教学中的信息化”，也有学者 然而，综观这些文件，在论及实验器材时，从未
将之称为信息技术与物理教学的整合，并论述了 区分哪些是传统器材，反而一直倡导创造性地选
其优势和不足 [1][2] 。对广大教师而言，往往泛用 择使用实验器材，使用身边的器材完成实验。
数字化实验称呼它。在这种背景下，教师对所谓 美国是较早开展数字化手段辅助教学的国
的数字化实验也有不同的认识。一种认为，与传 家，研究者也未发现与中文数字化实验对等的实
统实验相比（也有称之为常规实验），数字化实 验类别称谓。在他们看来，实验就是实验，使用
验精度高，数据处理便捷，有利于提高课堂教学 传统仪器和使用传感器等数字化实验仪器所做的
效率。既然人类已进入信息化时代，掌握信息化 实验是等价的。他们认为，一旦在某个实验的材

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