巧用模擬實驗解決高中物理學困生的有效策略

高世明

摘 要：物理是一門抽象性強且體現客觀規(guī)律的學科，對學生的科學思維與探究能力有著較高要求，這也是加劇高中物理學困生現象的主要原因，亟須教師分析目前高中物理學困生形成的原因，并在實踐探索中找出相應的解決策略，以幫助學生脫離學習困境，掌握正確的物理學習方法。模擬實驗可以將原本抽象的文字概念以實踐操作的形式展現出來，能夠降低學生對抽象物理知識的理解難度，運用在學困生轉化中切實存在積極作用。

關鍵詞：高中物理;模擬實驗;學困生;策略

學困生是指在心智水平正常的情況下，學生由于受到個人因素與外界環(huán)境的影響，沒有掌握正確的學習方式與學習習慣，致使學習效率與質量難以提升，最終演變?yōu)閷W習困難的現象。新課程改革視域下的物理教育遵循以人為本的教育理念，指出要使教育面向全體學生，促進他們的個性發(fā)展。在這種形勢下，教師應給予學困生更多的關注，根據他們的學習特性制定針對性教學策略，幫助他們逐漸摸索出適合自身的學習方法與思維方式。高中物理教師巧用模擬實驗可以改善學困生的思維方式，能夠使他們在參與實驗的過程中將文字概念轉化為主觀意識，從而實現理解能力與分析能力的良性發(fā)展。

一、構建交互型模擬實驗，調動學生的參與動機

缺乏學習興趣、學習動機不足是學困生最常見的表征特點，學困生的轉化工作不是一蹴而就的，而是教師在日積月累地實踐中，探索出合理的教學方法與教學內容對他們進行逐步轉化，調動學困生的學習興趣便是第一個步驟?？v觀教學實踐，學困生在課堂中大都為被動者，教師便可通過構建交互式模擬實驗來改變他們的被動狀態(tài)，促使他們在物理實驗嘗試中提高參與積極性，再于互動中產生強烈的學習動機，以推動后續(xù)教學的高效開展。

在探究“牛頓第一定律”的相關知識時，筆者借助 algodoo軟件來模擬理想斜面，通過創(chuàng)設絕對理想的實驗環(huán)境來啟發(fā)學生的抽象思維能力。首先，筆者利用軟件構建出實驗所需要的模型，將所有接觸面的動摩擦因數設置為0，點擊播放讓學生大致了解實驗內容。接下來，讓學生來調整這個模型中的各項數值，促使他們在反復嘗試中探索出實驗中表面動摩擦因數、密度、彈性、重力、空氣阻力之間的相互作用，并在筆者的引導下理解力和運動的關系。

二、構建拓展型模擬實驗，激發(fā)學生的探究精神

基于高中物理教學內容較為抽象復雜、實驗操作難度較大的現象，教師可借助虛擬實驗來保障教學的完整性。因此，教師可借助信息技術構建拓展性模擬實驗，即利用新媒體終端設備為學生展示在日常生活中難以直接觀察到的物理現象，如此一方面可以拓展學生視野見聞，另一方面則能通過未知新鮮事物激發(fā)他們的探究精神，充分提高學困生的物理學習積極性。

例如：在教學“萬有引力定律”時，筆者構建“虛擬太陽系”模擬實驗來帶領學生探索天文相關問題。首先利用物理虛擬實驗軟件來模擬太陽系的結構，讓學生通過觀察對太陽系產生宏觀認知，接下來，筆者修改太陽系中的行星參數，讓學生觀看行星參數被改變后其速度、表面溫度所發(fā)生的變化，然后，將太陽從太陽系中移除后，地球的溫度驟降、運動軌跡變?yōu)橹本€，由此便可了解到太陽系所提供的萬有引力是維持整個太陽系行星穩(wěn)定運行的重要因素，從而使他們進一步理解萬有引力存在的意義。

三、構建生活化模擬實驗，提高學生的理解能力

對于高中物理學困生來說，他們一直以來所使用的具象思維無法理解教材中抽象的文字概念與復雜的計算公式，以至于他們的物理學習能力始終難以提升，這也是導致他們成為學困生的根本原因。物理是一門闡述生活客觀現象的學科，其原本就源于生活又體現于生活，教師構建生活化的物理模擬實驗，可以使學生在實踐操作中進入質疑狀態(tài)，隨后在實驗過程中將觀察到的現象與生活實際聯系起來，以增強他們對抽象知識的理解能力。

“蜃景”是一種罕見的自然現象，學生在日常生活中很少見到，因此會對這個實驗探究產生興趣。筆者在實驗室中利用簡單工具將其模擬出來，首先在放滿水的透明玻璃箱中加入白糖，讓學生觀察糖水造成的折射率，這時他們可以發(fā)現最大折射率出現在含糖最多的容器底部，然后，利用激光筆從側面射入容器中，便可以看到光束彎曲的現象并形成圖像，由此可以得知，蜃景是一種取決于氣層密度的光折射現象，由此能夠提高學生的對虛幻物理知識的現實理解。

總而言之，新課程改革理念體現“以人為本、因材施教”指導思想，這便要求教師圍繞學生的“最近發(fā)展區(qū)”提供符合他們實際學情的教學內容與教學形式，以此來滿足不同層次學生的個性化學習需求。據此，高中物理教師應總結學困生在學習中的缺陷與障礙，根據他們的學習水平和認知能力采取針對性教學策略，以確保他們能切實通過課堂學習有所收獲。在筆者長期探索實踐中，發(fā)現模擬實驗對轉化物理學困生的學習思維存在突出效果，將其合理利用切實能達到逐步提升學困生物理學習興趣與能力的目的。

參考文獻：

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