虛擬實驗促進初中物理實驗教學

　　物理學科是初中教學的重中之重,而物理實驗又是物理教學中不可或缺的重要組成部分,學好物理實驗對提升學生物理整體學習水平具有促進意義。下面是小編搜集整理的相關內容的論文，歡迎大家閱讀參考。

　　摘要：物理學科是初中教學的重中之重，而物理實驗又是物理教學中不可或缺的重要組成部分，學好物理實驗對提升學生物理整體學習水平具有促進意義。誠然，物理實驗是物理概念、定理、公式等知識的直觀體現(xiàn)，而教師要想提升學生的物理學習成績，優(yōu)化物理實驗方法與策略十分必要。本文介紹了一種新型、高效的物理實驗教學方法，即“虛擬實驗”教學策略，并闡述了運用虛擬實驗促進初中物理實驗教學水平提升的有效策略，以饗讀者。

　　關鍵詞：虛擬實驗;初中物理;實驗教學;原則;有效策略

　　新課改的實施對初中物理教學提出了更加嚴苛的要求，它強調，初中物理教學要更加關注學生課堂主體地位的實現(xiàn)，更加關注學生個性發(fā)展，更加注重學生質疑、探究與創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)。毋庸置疑，物理實驗是實現(xiàn)以上基本要求的最直接、有效的途徑，故如何巧用物理實驗教學方法提高物理實驗教學水平是初中物理教師面臨的棘手任務。虛擬實驗是一種依托現(xiàn)代先進科技的實驗教學方法，它極大提升了教師“教”和學生的“學”的效率。

　　一、遵循一定原則，做好虛擬實驗的開發(fā)制作

　　開發(fā)與制作迎合學生“學”和教師“教”的虛擬實驗是運用虛擬實驗促進初中物理實驗教學的基礎與前提。因此，教師要遵循一定原則，做好虛擬實驗的開發(fā)與制作。目前，科技領域交流流行的虛擬實驗開發(fā)工具主要有Flash軟件、Java軟件、C++、VRML等，教師一定要遵循一定的原則，運用恰當?shù)奶摂M實驗開發(fā)工具制作最能構建高效初中物理實驗課堂的虛擬實驗。關于初中物理虛擬實驗開發(fā)，教師可遵循以下原則：科學性原則、仿真性原則、沉浸性原則、易操作性原則、實用性原則等。即教師在開發(fā)虛擬物理實驗時，要盡可能采用科學的開發(fā)方法，確保信息真實，不誤導學生，盡可能迎合學生最近發(fā)展區(qū)，充分調動學生興趣與激情;仿真性要強;所開發(fā)的虛擬實驗要最能提升物理實驗教學質量。例如，在“小孔成像”(樹林光斑)的實驗教學中，教師可以運用Flash軟件開發(fā)虛擬實驗，而教師所開發(fā)的虛擬實驗要能夠達到“讓學生懂得小孔成像原理，影響小孔成像‘像’大小的因素，并能夠輕松、認真、仔細、高效地完成物理實驗”的最終教學目的。再者，所開發(fā)的虛擬實驗操作性和實用性要強，在學生簡單拖動鼠標時能輕松達到完成每一步“小孔成像”步驟，讓學生通過電腦操作虛擬實驗享受親臨物理實驗的真實體驗�？傊�，虛擬實驗開發(fā)是其實施的基礎，教師要重視并做好開發(fā)環(huán)節(jié)。

　　二、巧用虛擬仿真演示型教學模式激發(fā)學生興趣

　　物理實驗一直是學生物理學習的重難點，很多教師在實驗進行過程中往往采用自己先動手實驗，然后學生觀察實驗的方式進行教學。但不可否認的是，學生的觀察相對于教師的演示實驗具有滯后性，當學生經過仔細觀察依然難以掌握實驗步驟和實驗現(xiàn)象后，其學習積極性便會驟減，這不利于學生的物理實驗學習。但是，虛擬仿真演示型教學模式則能很好解決這一問題，激發(fā)學生興趣，提升學生物理實驗積極性。教師的實物儀器實驗演示不利于學生觀察、記憶與鞏固，采用虛擬實驗仿真演示型教學模式能極大克服這一弊端，達到事半功倍的教學效果。例如，在“天平的使用”物理實驗中，如何培養(yǎng)學生精準、科學使用天平的能力是物理教師的主要任務。但是傳統(tǒng)的實物儀器演示教學不能使坐在教師每一個角落的學生觀察到教師的實驗，這對學生的天平實驗學習很不利。因此，教師可以采用虛擬實驗演示的方式，讓學生有足夠的觀察和學習時間，繼而高效提升其天平使用準確性與高效性。首先，教師要確定好虛擬實驗目標。可將該實驗目標確立為：會調節(jié)與使用天平，會運用天平稱量固體、液體質量，并學會增減砝碼，能夠準確、科學地記錄測量結果。其次，對學生興趣、能力等進行分析，確定虛擬實驗演示和講解次數(shù)。教師要基于學生的興趣、認知以及能力等確定虛擬演示實驗次數(shù)，提升學生的接受能力。最后，要強化討論，提升學生的質疑、探究等能力。

　　三、以虛擬探究分組型模式培養(yǎng)學生探究能力

　　初中物理實驗旨在培養(yǎng)學生的質疑、析疑、探疑、解疑、動手操作、創(chuàng)新等能力，虛擬實驗教學中的虛擬探究分組型教學模式能對學生探究等能力的培養(yǎng)具有積極的促進意義。該教學模式可簡單稱為“分組協(xié)作”教學模式。該教學模式的基本步驟為學生分組協(xié)作進行虛擬實驗操作、對虛擬實驗操作進行討論總結、學生分組合作儀器實驗驗證、展示實驗結果、分析實驗結果、教師進行反饋評價等。該教學模式以分組的方式實現(xiàn)了虛擬實驗與儀器實驗的融合，極大提升了學生合作、探究等能力。例如，關于“太陽光的色散和驗證紫外線、紅外線的存在”的物理實驗教學，教師可以采用虛擬探究分組型物理實驗教學模式開展實驗教學。首先，教師要將學生進行分組。分組可按照“同組異質，異組同質”的原則，對學生進行分組，繼而，在教師演示后后讓不同組的各個組員共同參與虛擬實驗操作(一組的成員參與一個實驗操作)，虛擬實驗操作后，可先讓組內成員就實驗結果進行討論和總結。接下來，教師指導小組進行實物儀器實驗，讓學生借鑒虛擬實驗操作經驗指導現(xiàn)實操作，提高現(xiàn)實儀器實驗操作的準確性。例如，對于紅外線的驗證，學生可分組進行以下儀器實驗：將三支玻璃泡涂黑的初溫相同的溫度計分別放在色散后紅光的外側、可見光區(qū)、紫光外側，相同一段時間后紅光外側溫度計示數(shù)升高最多。最后，要進行實驗結果展示，討論與評析。綜上可知，虛擬實驗教學模式為初中物理實驗教學的改革與發(fā)展開辟了新的路徑，它是一種科學、現(xiàn)代、高效且迎合新課改理念的一種教學方法，其對教師的“教”和學生的“學”具有雙向的促進意義，故初中物理教師應強化重視。但毋庸置疑，用虛擬實驗促進初中物理實驗教學是一項繁瑣復雜的系統(tǒng)工程，不可一蹴而就，教師要立足教學實際，以科學的方法和手段促進虛擬實驗教學實施，以全面提升初中生物理實驗教學水平。

　　參考文獻

　　[1]李璐.虛擬仿真實驗室應用于初中物理實驗教學的理論與實踐研究[D].陜西師范大學,2009.

　　[2]邢如玲.虛擬實驗在初中物理實驗教學中的應用策略研究[D].東北師范大學,2011.

　　[3]畢於生.虛擬現(xiàn)實技術在初中物理實驗教學中的應用[D].山東師范大學,2012.

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