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      虛擬實驗在初中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究

      2019-08-13 07:55:54賈兆財
      新課程·下旬 2019年6期
      關(guān)鍵詞:虛擬實驗應(yīng)用研究

      賈兆財

      摘 要:隨著我國新課程改革標(biāo)準(zhǔn)下教育模式的更新,初中物理實驗教學(xué)應(yīng)將學(xué)習(xí)者作為課堂主體,以實現(xiàn)學(xué)生的全面健康發(fā)展為教育目的。物理作為一門專業(yè)性極強的學(xué)科,僅靠理論知識,難以讓學(xué)生體會物理教學(xué)所表達(dá)的主旨,而物理實驗教學(xué)克服了理論難教的教學(xué)模式,為物理課堂帶來新改變。分析虛擬實驗在探究型實驗中如何更好地運用,并提出加強虛擬實驗教學(xué)的相關(guān)策略。

      關(guān)鍵詞:初中物理實驗教學(xué);虛擬實驗;應(yīng)用研究

      初中時期的教育最為關(guān)鍵,青少年思維能力逐漸加強,開始有了剖析問題及思考的能力。并且,初中時期的青少年,好奇心更重,并擁有許多新奇想法,會提問一些稀奇古怪的問題,卻不無道理。針對初中學(xué)生群體,物理教學(xué)需營造學(xué)生愿意去探索的課堂氛圍,再去設(shè)置相應(yīng)實驗,讓學(xué)生沉浸到物理實驗教學(xué)中去,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力。

      一、虛擬實驗在探究型實驗中的應(yīng)用

      探究型教學(xué)方式,可幫助學(xué)生學(xué)會透過現(xiàn)象看本質(zhì),鍛煉學(xué)生課堂提出問題的能力,從課題中提出需實驗才能解決的問題。但是,由于不同外界因素影響,很多情況下無法讓實驗順利進行,難以對物理現(xiàn)象進行直觀解釋和總結(jié),導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。為了改善實驗環(huán)境不足,無法進行有效實驗這一問題,相關(guān)研究人員運用信息化技術(shù)提出了虛擬實驗教學(xué)法。此法可有效改善實驗環(huán)境不足的情況。以下提出的內(nèi)容,主要是虛擬實驗在探究型實驗教學(xué)中的應(yīng)用能力。

      (一)虛擬實驗教學(xué)目標(biāo)

      以下舉例將根據(jù)凸透鏡成像進行說明,采用虛擬實驗教學(xué),是為了讓學(xué)生更直觀地理解凸透鏡的特征與運作規(guī)律等方面的知識。教師在明確課堂教育目標(biāo)后,制訂虛擬實驗教學(xué)步驟,在過程中讓學(xué)生通過虛擬實驗探究凸透鏡內(nèi)含規(guī)律想象,培養(yǎng)學(xué)生探究問題的能力與意識,為之后教學(xué)打下良好基礎(chǔ)。

      (二)虛擬實驗教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計

      本文將主要以探究型教學(xué)中的虛擬實驗進行研究分析,教師可將學(xué)生分為多個學(xué)習(xí)小組,在提出問題后,讓小組設(shè)計并進行實驗,最后得出結(jié)論。

      1.提出問題

      教師在進行問題探究本質(zhì)教學(xué)中,需先對凸透鏡對光的作用進行展示引起學(xué)生好奇,提出問題“凸透鏡成像的特點,是否與物體和凸透鏡之間的距離有關(guān)系”。

      2.設(shè)計并進行實驗

      設(shè)計此實驗過程過于煩瑣,實驗教室的條件有限,無法完成實驗就可采取虛擬實驗進行教學(xué)。讓學(xué)生將物體放在距離虛擬實驗平臺較遠(yuǎn)的地方,在拿著物體靠近凸透鏡時,讓學(xué)生觀察凸透鏡是如何成像的,并要求學(xué)生記錄像在產(chǎn)生變化時物體與凸透鏡之間的距離。在進行虛擬實驗的過程中,以焦距作為主要參考距離。通過虛擬實驗,可了解到物體與凸透鏡之間的距離超過兩倍焦距時,物體呈現(xiàn)的像為縮小、倒立的實像狀態(tài);物體與凸透鏡之間的距離在兩倍焦距以內(nèi),可發(fā)現(xiàn)物體呈現(xiàn)的像為等大、倒立的實像狀態(tài);如果將物體繼續(xù)靠近凸透鏡,會發(fā)現(xiàn)物體所呈現(xiàn)的像開始變大;物體與凸透鏡之間的距離處于一倍焦距與兩倍焦距之間時,物體呈現(xiàn)的像為放大、倒立的實像狀態(tài);將物體繼續(xù)靠近凸透鏡,就會發(fā)現(xiàn)物體由原本的實像開始慢慢變虛;物體與凸透鏡之間的距離在一倍焦距內(nèi)時,物體呈現(xiàn)出的像為放大、正立的虛像狀態(tài)。

      3.實驗后的結(jié)論分析

      最后進行實驗結(jié)論時,先由實驗小組進行討論總結(jié),然后將結(jié)論說出,教師發(fā)現(xiàn)有不對的地方,需適時引導(dǎo),切勿直接指出,以便讓學(xué)生充分理解。最終結(jié)論內(nèi)容就是以上實驗記錄的物體與凸透鏡距離產(chǎn)生的不同成像情況。這樣學(xué)生在實驗中就已經(jīng)清楚凸透鏡成像的規(guī)律,通過以上記錄就可得出準(zhǔn)確結(jié)論。

      二、虛擬實驗在初中物理實驗中的應(yīng)用策略

      (一)加強教師培訓(xùn),提高教師教學(xué)實驗設(shè)計能力

      教學(xué)實驗設(shè)計能力是物理教師一項必備技能與素質(zhì),也決定了實驗教學(xué)的效果。教師前期進行備課時,就應(yīng)設(shè)計實驗內(nèi)容,并充分掌握實驗原理,將實驗在教學(xué)過程中進行實踐。初中物理實驗教學(xué)開展已有很長一段時間,但是,虛擬實驗教學(xué)開展只是在信息化技術(shù)發(fā)展快速的這幾年,所以時間相對較短,教師還無法真正理解虛擬教學(xué)實驗在物理課堂中的重要性。針對這一問題,學(xué)校需重視,對教師進行培訓(xùn),讓教師具有獨立設(shè)計虛擬實驗?zāi)芰Γ瑩碛刑摂M實驗意識,才能將虛擬實驗帶入實際教學(xué)工作中去。

      (二)明確虛擬實驗優(yōu)勢及不足,最大程度發(fā)揮其優(yōu)勢

      虛擬實驗作為信息時代產(chǎn)物,讓初中物理實驗教學(xué)發(fā)生巨大改變,有效彌補了傳統(tǒng)物理教學(xué)中存在的不足,并以其獨特魅力與優(yōu)勢,在初中物理實驗教學(xué)中擁有較高地位。虛擬實驗讓一些無法通過現(xiàn)實實驗的內(nèi)容得以呈現(xiàn),對于師資力量較差的學(xué)校,更是帶來巨大改變。信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,有其獨特優(yōu)勢,但在教學(xué)中使用需正視其兩面性。虛擬實驗雖帶來改變,卻無法使實驗達(dá)到仿真,所以具有進行真實實驗?zāi)芰Φ恼n堂條件,還是以真實實驗為主要物理實驗教學(xué),虛擬實驗可作為輔助,幫助真實實驗得出正確結(jié)論,教師本身需明白虛擬教學(xué)的兩面性,才能不斷優(yōu)化虛擬實驗教學(xué)過程,滿足物理實驗教學(xué)的需要。

      總之,教學(xué)中,教師只有明確提出并說明實驗課題內(nèi)容的意義,讓學(xué)生明白實驗的重要性,才能讓學(xué)生進一步去探究、去發(fā)現(xiàn)。隨著信息化技術(shù)發(fā)展,虛擬實驗占據(jù)物理實驗課堂是教學(xué)改革的趨勢,但教師應(yīng)清楚事物的兩面性,教學(xué)過程中應(yīng)盡可能避開虛擬實驗的缺點,不斷優(yōu)化實驗教學(xué),促使學(xué)生科學(xué)探究問題的能力不斷提高。

      參考文獻:

      [1]肖為明.借助虛擬實驗,促進初中物理教學(xué)[J].中學(xué)課程資源,2018(6):61-62.

      [2]段娟娟,王祥委,彭朝陽.例談微型物理實驗在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].中小學(xué)實驗與裝備,2018,28(1):38-39.

      編輯 張佳琪

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