仿真物理實驗室在高中物理教學中的應用研究

江吉艷

摘 要：仿真物理實驗室在高中物理教學中能起到鍛煉學生探究能力和提升物理教學質量的作用。文章用兩款物理經典實驗對比了仿真實驗與傳統實驗，可以看出仿真實驗室的優勢和特點，以及給學生的物理學習帶來的新體驗。

關鍵詞：仿真物理實驗室；高中物理教學；優勢；教學質量

中圖分類號：G633.7 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2018）31-0081-01

仿真物理實驗室給學生提供了一條便捷的實踐途徑。物理這門學科本身的實踐性較強，許多實驗需要學生動手實際操作，而從目前的物理教學來看，由于客觀條件的制約，學校很難實現讓每一個學生都親身實踐的物理教學目標。而仿真物理實驗室作為一個幫助學生實現動手實踐目標的重要途徑，具有明顯的技術優勢，可以幫助每個學生提升動手能力，還能幫助學生提升客觀認知，提高學生的學習積極性，從而有效提升整個物理課堂的教學效率，真正實現高中物理教學的高效性。

一、仿真物理實驗室在高中物理教學中的作用

教師可以充分借助仿真物理實驗室的特點和優勢，在高中物理教學中發揮其積極作用。具體教學作用主要有以下方面。

1.借助仿真物理實驗室，鍛煉學生的自主思考與探究能力

對于物理課來說，動手實踐與對新知識的吸收、理解應當受到同樣的重視。首先，教師對學生進行物理知識的講授是學生獲取物理知識的一個基本途徑，這是不可否認的。另一方面，物理作為一門實踐性極強的學科，物理實驗是重要的教學內容，因此學生還可以通過實驗中的動手實踐與親身體驗獲取知識。學生只有通過物理實驗觀察現象，探尋原理，才能對物理知識有更扎實的掌握。仿真物理實驗室能夠克服客觀條件的限制，為每個學生提供動手實踐的機會，給學生提供一條有效鍛煉自主思考與探究能力的途徑。

2.借助仿真物理實驗室，提升物理教學質量

仿真物理實驗室在高中物理中的應用是為了提升學生動手實踐能力，幫助學生吸收并理解新知識。教師在物理教學中可以借助仿真物理實驗室，提升物理教學質量。第一，教師在對學生傳授新的物理知識的時候，可以通過仿真物理實驗讓學生更快速、更高效地理解和掌握全新的物理知識點。第二，物理知識必須注重鞏固和應用，這時教師同樣可以通過仿真物理實驗幫助學生鞏固所學物理知識，并能夠將其有效應用到解決具體問題上。這樣通過仿真物理實驗，教師在教學過程中和教學完成后兩個階段雙管齊下，可以有效提升物理教學質量。

二、仿真物理實驗室在高中物理教學中的應用實例

1.單擺實驗的仿真物理實驗

單擺實驗是物理學中一個較為經典的實驗，實驗目的是測定重力加速度，并鞏固和加深學生對單擺周期公式的理解。

傳統的單擺實驗是利用帶鐵夾的鐵架臺、金屬小球、刻度尺、秒表、細線這幾種實驗器材形成一個簡單的單擺結構，然后通過這個簡單的單擺結構來進行單擺實驗。而利用仿真物理實驗室來進行單擺實驗，則是通過Phylab模塊來進行，實驗的第一步是選擇好適應的比例尺以及坐標系，并選取好運動對象。接下來正式開始實驗，先用鼠標去點擊小球，小球開始運動之后，就要選擇懸掛繩子，并設置好繩子的長度與繩子的固定點，在設置完成之后，一個單擺模型就建立完成了。由于仿真物理實驗室是一款仿真軟件，不存在于空氣之中，所以與之相應的，仿真單擺實驗過程中也就不存在有空氣阻力等其他因素，因此，在實驗中肉眼可見的單擺運動就是動能與勢能的完全轉換。學生在確定了這一點之后，就可以通過仿真軟件在單擺繩子上“釘”一個釘子，之后獲取的實驗現象是小球在這顆鋼釘的影響之下仍然能運行到相同的高度，由此就得出正確的實驗結論。

2.“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗

這也是高中物理中比較經典的一個實驗，實驗目標是描繪出小燈泡的伏安特性曲線，然后對曲線的變化規律進行分析并得出結論。傳統的“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗需要準備小燈泡、4V～6V學生電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關以及導線。然后將這些實驗器材連接起來，將滑動變阻器用分壓接法介入電路，并通過建立直角坐標系進行描繪，最后得出伏安特性曲線。

而基于仿真物理實驗室下的“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗則是主要通過其中“電學模塊”的應用，幫助學生構建出實驗所需要的電路。在仿真物理實驗室軟件中進行該項實驗，學生會省去一些連接電路之類的煩瑣步驟，直接在電路元件選取好之后，通過鼠標點擊使其相連，排除了可能干擾實驗的因素。學生可以通過在這個電路中設置自己想要的參數，得出并收集這些數據，然后對這些數據進行整理，最后描繪出小燈泡的伏安特性曲線。這種教學方法大大節約了時間，提升了教學效率，簡化了實驗的煩瑣步驟，實現了高中物理教學高效性。

三、結束語

綜上所述，仿真物理實驗室在高中物理教學中的應用可以有效提升高中物理課堂的教學效率，但在應用過程中，教師同樣應當注意，要給予學生更多動腦的機會，而不能一昧依賴軟件帶來的方便，最后喪失了實際動手操作的能力。因此，教師要結合真正的物理實驗合理使用仿真物理實驗室。

參考文獻：

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