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数字化实验系统研发:DIS上海创造,成功应用于中学物理教学

时间:2023-07-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:具体到该实验器,先后引进的技术有传感器技术、计算机技术和电机技术。这些技术在引进过程中也是由易到难、逐步升级,最终较好地完成了上海二期课改中学物理课标组、教材组交给研发中心的任务,获得了良好的教学实践效果。不论接受中学物理教育的学生以后是否从事物理学研究,中学物理教学均以培养学生的创新精神、掌握必要的技术手段、形成创新方法为根本目标。

数字化实验系统研发:DIS上海创造,成功应用于中学物理教学

与研发中心的其他成果相仿,DIS二力平衡实验器的开发和完善乃至最终定型体现了围绕教学要求,引入先进技术,通过技术来构建理想物理模型的“普适”的研发思路。

具体到该实验器,先后引进的技术有传感器技术、计算机技术和电机技术。这些技术在引进过程中也是由易到难、逐步升级,最终较好地完成了上海二期课改中学物理课标组、教材组交给研发中心的任务,获得了良好的教学实践效果。

长期以来,新技术引入实验教学往往面临看不见摸不着但又实实在在的阻力—要“保持传统”。保持传统本身没有错,只有让学生了解物理学的历史,才能够把握物理学的现在。但最终,物理教学的目的是为了让一代新人去开创物理学的未来。死抱着实验的传统手段怎么能够成就物理学的发展和进步呢?以“上帝粒子”—希格斯—玻色子的发现这个当代物理学最重要的实验发现为例,如果没有日内瓦大山深处的大型强子对撞机这个新生事物,我们怎么获得对撞的结果?如果没有计算机和无数个传感器构成的精密探测网,我们如何衡量实验效果?如何能测量得出其碰撞的能量区间并判断实验的置信度?当代物理学的发展已充分证明:没有新技术提升实验手段,物理学的新理论就得不到验证,物理学就会停滞不前。(www.xing528.com)

也许有人会说:那是最尖端、最前沿的科学研究,我们是中学物理教学,要求不同,手段当然不一样。说这些的人显然没有理解中学物理教学的根本目标。中学物理教学,除了“授业、解惑”,还要“传道”。而物理学的“道”,就是对新知识、新理论、新方法乃至新境界的不断追求。说到底,就是创新和创造。不论接受中学物理教育的学生以后是否从事物理学研究,中学物理教学均以培养学生的创新精神、掌握必要的技术手段、形成创新方法为根本目标。认识到这一点,才能够使教育回归“育人”的本质。

的确,我们不能指望把对撞机引入中学物理。但所有现在设计、操作对撞机实验的工作人员都接受过中学物理教育,如果他们的中学物理教育都仅介绍传统实验方法并以此为圭臬,而不借助新的实验手段和方法培养他们借助新技术解决新问题的创新精神,怎能指望他们服务于社会时就能够大展宏图呢?有人说“技术”几乎从来都不是问题,当你有需要时,技术就会向你招手,关键是如何发现新的需要。这句话本身没错,但却也忽略了一个重要的问题:新技术时刻围绕着我们,其导入和应用也并非难事,关键是我们有没有引入新技术的勇气,有没有形成使用新技术的习惯,最为根本的是:我们有没有认识到新技术对于中学物理实验教学的巨大价值。

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