大数据大信息，新物理新课堂

梁喆

摘 要：随着科学技术的快速发展以及计算机运算能力的日益强大，云计算和数据中心的兴起，促使大数据时代的快速到来。大数据信息技术支持下的物理教学已经出现了明显的变化。运用大数据信息技术的各种平台，既发挥了大数据信息技术教学的优势，将现代信息技术融合于初中物理课堂教学与实验过程中，又创新了初中物理实验教学的新模式，更好地服务于学生的物理学习。

关键词：大数据信息；初中物理；实验创新

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2019）03-0129-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.03.082

信息技术与物理学科教学深层次融合，为全面实现教育信息化提供了必不可少的技术基础。将初中物理教学与信息技术完美的融合到一起，促进了初中物理课堂教学结构的根本性改变。特别是实验教学作为物理教学的重要组成部分，在大数据信息技术帮助下已经对培养学生的创新意识和探究能力产生积极作用，让物理教学变得更加生动有趣。

一、大数据信息技术对物理学科实验教学的导向作用

（一）大数据信息技术更能突出物理实验教学的特色

大数据大信息技术的应用充分体现了我国物理实验课堂的特色。大数据信息技术下的物理实验教学，更加强调学生的动手实践能力，符合培养学生的自我探究能力的要求，在研究“串并联电路中电流、电压规律”或者是“测量电阻”等电学实验中，大量的数据可以通过仪器导入设计的处理软件中，学生运用这些软件，把自己的实验中的数据形成各种柱形图、折线图等，运用无线局域网内互联互享技术或蓝牙互联互享技术，让不同的实验数据、实验过程和实验结论及时分享。我们只需通过手机、平板就可以互联互享实验的实时数据，建立更广泛的交流与互动的形式。

（二）大数据大信息技术有效地创新了初中物理实验模式

初中物理实验中很多物理量是定量的，利用大数据大信息技术将物理数据转化为定量的标准，也更利于学生对不同实验结果进行比较，如物理实验中的声学、力学、光学、热学等实验结果。通过编写更合适的程序、制作能适应初中物理实验的各种APP，已经为学生呈现出更直观的观察形式。传统课堂物理实验已经限制了学生科学探索能力的形成，因此我们要结合常见的仿真物理实验室、MATLAB仿真软件、传感器等技术，在培养学生基本动手能力的同时，更加突出教学过程中学生的主体地位，极大地改变传统物理实验课堂形式，创设新型的物理实验课堂和教学环境。

二、大数据大信息技术在物理实验教学中应用

（一）运用“虚拟实验系统”来模拟实验，解决“燃眉之急”

目前，从物理实验教学的真实情况来看，其课堂教学中还存在一些问题，如用于实验教学的测量材料有毒，不利于课堂实验安全实施；实验数据量大且复杂，人工处理起来费时、费力甚至无法处理等。要解决这些问题，我们可以利用虚拟实验系统来模拟各种物理实验，解决实验无法进行之“急”。可以说，利用大数据大信息技术制作的虚拟实验系统进行课程设计，是利用现代信息技术开展教学的具体表现，与传统信息化教学相比，展示型课件和视频的作用主要是展示一个物理现象，而虚拟实验软件的作用则是更好地帮助学生进行理解。例如，利用虚拟实验系统模拟物体的匀速运动，效果完全不同。虚拟实验中构造真实物理问题，通过改变虚拟软件系统中设立的某些变量参数数值，进而可以控制物体运动的速度与压力。虚拟实验的画面形象生动和逼真模拟的场景，让学生更近距离地体会滑动摩擦力实验的过程。用虚拟实验模拟真实实验，结合对现有实验器材的分组实验，学生可以对物理实验的各种因素有了更全面了解，增强了学生探究物理世界的能力。

（二）结合大数据信息技术的创新力，把定性的物理情境转变为定量的“大数据大信息”

用大数据信息技术的数据比较功能，把定性的理论分析转变为定量的数据结论，为物理实验提供理论铺垫，实验数据反过来又证明了这种物理规律，这样的教学效果自然更加明显。同时，许多物理实验的“大胆尝试”完全可以让学生自主完成设计过程，“DIY”的过程能激发学生在“课前—课中—课后”自主探究的兴趣，突出现代物理实验课堂教学中学生的地位，形成更适合学生的新型物理实验课堂。例如，在研究异型容器对桌面压强时，通过教师的讲解演示以及学生进行分组实验，学生能够对平面压强有一定的认识，但更换实验容器后，他们对液体压强的不同形状容器中的压力很难理解。针对这一现实情况，创新一个压力检测仪器，提出利用压力传感器来直接体现压力的大小。

（三）利用大数据信息技术“整合”传统物理实验，完成绘图与数据计算处理工作

創新大数据信息技术来满足开发初中物理新实验的需要，运用信息化网络平台数据来改造“原有”实验，精细化每一个物理实验的作用与体现形式。换句话讲，结合物理课堂教学中对大数据信息的“整合”，对实验数据综合分析，针对图像的绘制来选择适合的数据形式，并对物理实验数据进行简化处理，从而更好地运用各种软件辅助物理实验教学的创新，体现大数据信息技术与物理学科教学的深层次融合，为探究物理创新实验提供真实的感官体验，改变了传统课堂的组织结构及其教学形态。

三、结语

综上所述，当大数据大信息的新环境、新技术不断出现时，物理教师应该学会主动改变自己，深入研究物理创新实验新方向，联系自己平时的物理实验教学，改变传统的模式与思路，创设“新物理新课堂”，更好地服务学生与回报社会。

参考文献：

[1] 翟小铭，项华，穆明.基于S-Web Quest的主题探究模式教学实践研究：例谈信息技术与物理学科教学深度融合[J].中国电化教育，2015（5）.

[2] 李涅.挖掘技术应用背后的创新价值：信息技术融合于中学物理实验教学的实践与思考[J].中小学信息技术教育，2017（z1）.