網絡虛擬實驗與物理教學

　　物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學和演示實驗是中學物理教學的重要一環。在普通物理課堂的演示實驗中，由于受到常規實驗儀器本身的限制，實驗效果常不如人意。而通過多媒體技術模擬實驗的輔助，模擬一些重要的、在現實實驗環境下難以完成的一些物理實驗，則可彌補常規實驗儀器的不足，提高物理實驗的演示效果。
　　一、信息技術與物理實驗教學整合，發揮演示實驗作用
　　通過信息技術與物理實驗整合，可以突破常規實驗儀器的局限性，所以應當充分發揮信息技術的特長，對那些難以觀察到的、復雜、困難的實驗進行模擬和提供幫助，成為常規實驗的補充，并把兩者結合起來，使實驗教學上升到一個新的層次，從而有助于學生發現規律、獲得知識，提高他們的科學文化素質和實驗技能水平。
　　如做凸透鏡成像規律實驗時，先用常規儀器按傳統實驗方法進行演示，由于常規實驗儀器的限制，蠟燭在光屏上所形成的像隨著物距的變化而變化的這一現象不是很明顯，致使學生對凸透鏡成像的特點不甚理解，并產生迷惑。此時如采用多媒體技術進行凸透鏡成像規律模擬實驗，演示物距從無窮遠至小于焦距的整個實驗過程中物距、像距和像的變化的情況，則整個模擬實驗過程流暢、直觀、明了，能使學生對該實驗有一個清晰完整的認識。
　　二、在網絡技術環境支持下，發揮學生自主探討性實驗作用
　　在傳統物理實驗室，一方面由于怕發生意外和造成實驗儀器的損失，有許多實驗室規章制度，對學生諸多限制；另一方面由于實驗環境和實驗條件的限制，實驗結果往往和物理理論不一致，甚至出現相反的數據，這一切無不暴露出了傳統實驗室的弊端。
　　讓學生在網絡環境下進行虛擬實驗室操作，以自主模擬實驗為基礎進行多媒體教學，則可以解決這一難題。如在上傳統電學實驗課時，通常會告訴學生，電流表的接線柱不能接錯、電壓表不能超過量程，電池組不能短路。很多實驗不允許學生自己操作，這些規定無形中扼殺了學生的創造性思維，而有些學生自主意識很強，常常會進行一些“地下操作”，最終損壞了儀器。要知道，這些“破壞性”強的學生實際上往往是動手能力、創造能力強的學生。在網絡環境下，倡導學生自主探討性實驗，既可保護儀器又能培養學生的創新能力，并能把很多傳統實驗做不到的效果一一再現。學生在網絡技術環境進行多媒體實驗操作，通過網上人機對話，可以一邊操作一邊在網上暢游，獲取新知識，或與其他同學交流。如果學生在網絡虛擬實驗室遇到問題，就可以通過網絡從其他同學那里獲取相關信息，進行討論，并自主觀察模擬實驗，從而掌握學習成果和學習方法。
　　總之，虛擬實驗室為學生提供了全方位的開放性的操作環境，使學生在課堂上實現了在虛擬世界的真實體驗。信息技術與物理實驗教學整合，能夠培養學生自主模擬實驗、觀察實驗，并歸納、總結，抽象成所需知識的能力，從而學會學習，使學生主動地獲取物理知識，發展能力，并促使他們建立科學的世界觀。
　　
　　（唐山市豐南區第一中學）