虛擬實驗在初中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用策略研究

劉書娟

【內(nèi)容摘要】隨著現(xiàn)代化社會信息技術(shù)的發(fā)展，多媒體技術(shù)也逐步走進(jìn)課堂。在初中物理的教學(xué)中，虛擬實驗彌補了真實實驗操作中存在的器材缺乏、器具老化等問題，把計算機技術(shù)充分應(yīng)用到教學(xué)中來，不僅對提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，更讓學(xué)生通過虛擬實驗?zāi)軌蛉轿坏刈屑?xì)觀察每一個實驗的具體細(xì)節(jié)，提高學(xué)習(xí)效率。

【關(guān)鍵詞】虛擬實驗 物理實驗 信息技術(shù) 教學(xué)質(zhì)量

初中物理的教學(xué)離不開實驗的操作，在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師常常會因為某個實驗器具或者實驗裝置的缺漏而拖緩甚至停止實驗，這種現(xiàn)象嚴(yán)重降低了課堂質(zhì)量和課堂效率。而虛擬實驗卻不受任何條件的制約，教師可以運用多媒體給學(xué)生全方位地演示每一個實驗步驟以及每一個實驗細(xì)節(jié)的詳細(xì)過程，極大推動了教學(xué)效率的提高。

一、虛擬實驗為每一位學(xué)生提供了觀察的空間

虛擬實驗以一種特殊的形式將物理實驗全面、細(xì)致地通過計算機技術(shù)展現(xiàn)出來，在多媒體教學(xué)中，教師利用虛擬實驗教學(xué)不僅能夠避免實際實驗操作的差錯，更重要的是讓班級里的每一個學(xué)生都能夠觀看到多媒體設(shè)備上的虛擬實驗過程，減少了后排學(xué)生在實驗過程中難以觀察的情況，因此虛擬實驗為每一位學(xué)生都提供了可視的空間，增強了教育的公平性和一致性，保證了每一個學(xué)生都能夠享受到同樣的教學(xué)待遇，也為學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性提高提供了渠道。

在傳統(tǒng)的人工物理實驗中，由于人員操作時要顧及到口頭表達(dá)、思維聚集、手頭操作等多方面的問題，不加以小心變回讓實驗操作人員毀壞實驗，導(dǎo)致實驗的失敗，從而降低了教學(xué)效率。而虛擬實驗避免了這一現(xiàn)象，多媒體放映可以通過回放、慢放、快放等形式進(jìn)行多角度地放映，因此學(xué)生觀察實驗便又有了一個觀察的空間。通過回放和慢放能夠細(xì)化實驗步驟，如果學(xué)生對哪一環(huán)節(jié)的內(nèi)容還未了解透徹，就可以通過這樣的途徑來進(jìn)行，每一個學(xué)生通過虛擬實驗的慢鏡頭也能夠重復(fù)鞏固物理知識，較強自己對知識的理解和記憶，這也是一種學(xué)習(xí)的有效方法。因此虛擬實驗?zāi)軌驅(qū)γ恳幻麑W(xué)生的平等學(xué)習(xí)提供觀察空間，讓他們更加認(rèn)真地去探索物理知識。

二、對重難點知識的著重關(guān)注

虛擬實驗因為其具有信息技術(shù)的特殊性，使得它在放映物理實驗時能夠暫停、快進(jìn)、快退，這些功能就為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了有效的途徑。比如在講解蘇教版初中物理“電流”這一知識時，其中的“電流方向判斷”和“電流大小計算”就是一個重要的部分。而電流無法再導(dǎo)體中察覺，也無法觸摸，所以對于初中生來說，電流是一個比較抽象和難以理解的概念，于是學(xué)生在電學(xué)的學(xué)習(xí)中也會常常出錯。教材中雖然也有許多電路圖和相關(guān)的插圖，但由于沒有直觀性的性質(zhì)導(dǎo)致學(xué)生不能感受到電荷流動。而虛擬實驗卻能夠解決這一缺陷，在多媒體技術(shù)中，F(xiàn)lash可以便捷地做出導(dǎo)線的正極、負(fù)極電荷流動圖像，并且能夠把電流的流動過程詳細(xì)地展示出來，這就給學(xué)生理解電流知識提供了一個的畫面，學(xué)生通過Flash的運動畫面就能夠體會到電流的流動狀況。從而一些重難點知識也可以輕而易舉地解決了，并且在觀察虛擬實驗時，學(xué)生的直觀感受也能夠激起學(xué)習(xí)欲望，提高課堂注意力。

除此外，多媒體的表現(xiàn)途徑有著多樣性特點，動畫設(shè)計、視頻制作等都是非常常見的方法。在講解蘇教版初中物理“浮力”這一內(nèi)容時，有關(guān)船閘開關(guān)和水位升降問題也是一個重難點知識。教師可以就可以通過動畫制作來繪制出船閘開關(guān)與水位高低情況的動畫圖，當(dāng)學(xué)生觀看后能夠明白當(dāng)船閘打開時，水位下降，船所受到的浮力也會相應(yīng)的變化。所以虛擬實驗不僅讓物理學(xué)習(xí)更加生動形象，也讓學(xué)生能夠真正掌握物理學(xué)習(xí)中的重難點知識。

三、虛擬實驗?zāi)軌虮苊鈱嶒灢铄e

在傳統(tǒng)實驗中，很多學(xué)生由于對實驗器材了解不足，又由于好奇心極強，在使用過程中容易對器材造成極大的傷害，這對于實驗教學(xué)來說是一個極大的隱患。如何器材有一定的傷害性，則會學(xué)生造成不良后果。比如酒精燈的使用不當(dāng)就會是產(chǎn)生燙傷現(xiàn)象，這是非常惡劣的后果。又例如在學(xué)習(xí)蘇教版初中物理的“電路”學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生在進(jìn)行電路連接的實驗時，如果連接錯誤甚至?xí)斐捎|電現(xiàn)象。所以虛擬實驗在物理教學(xué)中是非常必要的，教師甚至可以應(yīng)用有關(guān)電腦軟件給學(xué)生模擬一個實驗環(huán)境，比如學(xué)生在做電路連接時，如果連接錯誤，軟件就會警告學(xué)生出錯，并且給學(xué)生三次更正的機會。這樣就能夠避免學(xué)生不懂得實驗器材而導(dǎo)致身體傷害的現(xiàn)象，并且在這種模擬的實驗中，學(xué)生不僅能夠加強自己對錯誤的關(guān)注，更能夠讓學(xué)生從錯誤中汲取教訓(xùn)，從而學(xué)習(xí)到正確的操作方法，加深自己的印象。當(dāng)在生活實際中要利用到物理現(xiàn)象時，就能夠避免因為實驗掌握不透徹而導(dǎo)致的不良后果這樣的結(jié)果的了。在平時的實驗教學(xué)中，教師也要注重學(xué)生對學(xué)生進(jìn)行實驗規(guī)范的講解，先通過理論教導(dǎo)來警醒學(xué)生在實驗過程中不要犯錯誤。