分析物理器材實驗與多媒體模擬實驗在物理實驗教學中如何進行優勢互補

吳業庭

摘 要： 高中物理學科以實驗為基礎，對學生獨立思考能力、動手實踐能力要求較高。隨著科學技術的不斷發展，多媒體等教學設備被廣泛應用于物理課堂，在很大程度上方便了教師教學，動態展示了抽象物理概念的由來，并通過模擬實驗，激發了學生的學習興趣。如何統籌多媒體模擬實驗與物理器材實驗之間的關系，需要教師不斷研究二者之間的關系，融合二者優勢，充分發揮物理探究實驗的作用，構建學生完整的物理知識系統。

關鍵詞： 多媒體模擬實驗 物理器材實驗 優勢互補 教學質量

多媒體模擬實驗的出現，更新了傳統物理教學方式，拓寬了物理知識的展示途徑，以豐富的圖畫、聲音為基礎，吸引學生注意力，能有效提高學生課堂參與度。對傳統物理器材實驗產生了較大沖擊，甚至部分教師主動以模擬實驗代替器材實驗，但這種方式不可取，物理器材實驗具備其不可比擬的優勢，只有將二者有機統一，才能更好地讓學生理解物理理論知識，將理論運用于生活實踐。

一、物理器材實驗優勢分析

物理器材實驗，顧名思義，其以真實、可感的實驗器材為基礎，具備以下兩方面優勢：從學生動手操作能力的角度分析，器材實驗需要學生全身心參與，并嚴格按照實驗操作標準，進行相關操作[1]。如果學生在操作過程中出現不認真的情況，則可能導致實驗結果不正確，從而在很大程度上集中學生注意力。如在學習高中物理人教版“運動的描述”中，學生需要進行“小車實驗”，即利用打點計時器記錄“小車”在軌道上滑行的軌跡。如果使用多媒體模擬實驗，學生就不能很好地掌握打點計時器等物理器材的操作；從學生創新意識的角度分析，物理注重對學生創新能力的培養，在進行器材實驗的過程中，可能會發生較多的“突發狀況”，雖然會在一定程度上打亂教師上課節奏，但對培養學生探究意識具有重要作用。因此，物理器材實驗有利于營造良好課堂氣氛，激發學生物理學習興趣，帶動學生參與到課堂學習中[2]。

二、多媒體模擬實驗優勢分析

多媒體模擬實驗是科學技術發展的產物，能夠動態展示物理理論概念的由來，也能將經典物理實驗進行還原，使得學生更深層地理解物理學科，幫助學生構建完整的物理知識網絡[3]。如高中物理人教版“伽利略斜面實驗”，教師可以通過多媒體模擬實驗，找到伽利略當時實驗的視頻，播放給學生看，并再利用多媒體設備，模擬出實驗場景，加深學生對“勻變速直線運動”知識的印象。此外，多媒體模擬實驗能展示很多實驗室不能完成的實驗，受到資金投入、實驗性質等方面的影響，很多高中物理實驗不能通過器材展示，如“萬有引力”，針對這種情況，教師可以借助模擬實驗，向學生展示更形象的物理概念。

三、物理器材實驗與多媒體模擬實驗優勢互補途徑

物理器材實驗與多媒體模擬實驗都存在一定優勢，教師只有將二者有機統一，根據學生實際需要，結合課程目標，選擇合適的實驗方式，充分發揮物理探究實驗的作用，才能達到較好的物理教學效果。

（一）借助多媒體模擬實驗，驗證物理器材實驗結果。

在物理器材實驗過程中，受到人為因素、外界環境因素等方面的限制，使得實驗結果存在一定偏差，使得學生對物理現象的理解處于表層，造成知識掌握不全面等問題[4]。針對這種情況，教師可以借助多媒體模擬實驗，排除外界環境干擾，在沒有其他條件的作用下，完成實驗的驗證，重新展示物理現象和驗證實驗結果，幫助學生形成嚴謹的學習態度。如在學習高中物理人教版“摩擦力”的知識時，教師可以先讓學生進行“平衡摩擦力”的器材實驗，即將小車放置在平板上，并將平板一端墊高，觀察小車在不受牽引力影響的狀態中下滑的速度，并探究影響摩擦力的因素。再通過多媒體實驗，重新展示沒有任何外界干擾的實驗情況，幫助學生驗證器材實驗結果。

（二）通過多媒體模擬實驗，示范物理器材操作方式。

在進行物理器材實驗時，每班學生人數較多，使得教師在演示實驗過程中，不能全面觀看到器材的操作方式，而多媒體模擬實驗的出現，很好地彌補了器材實驗的缺陷，通過制作動態的PPT，在大屏幕中循環播放物理器材操作方式[5]，引導學生完成正確的物理探究實驗。如在演示“交變電流”的操作實驗時，可以將尋找“正極”、“負極”的方式，制作成動畫，更好地引導學生完成每一實驗步驟。此外，可以利用多媒體模擬實驗講解器材的原理，將其內部結構以圖片的方式展現出來。

（三）創新物理器材實驗與多媒體模擬實驗方式。

在實際教學過程中，教師應充分融合物理器材實驗和多媒體模擬實驗，進一步提高物理實驗的有效性，優化探究實驗的設置，改變傳統的教學方式，利用模擬實驗的優勢，搭建其與器材實驗的溝通橋梁，如在“驗證機械能守恒定律”時，可以讓學生先通過器材實驗，再進行多媒體模擬實驗的方式，加深學生對“機械能守恒表達式”的記憶。教師應不斷研究兩種實驗方式之間的聯系，通過合適的方法將其聯系在一起，形成新的實驗方式，提高實驗的有效性。

綜上所述，物理器材實驗與多媒體模擬實驗都具備不可替代的優勢，只有將二者有機融合，才能更好地開展物理探究實驗，充分發揮學生課堂主體作用，提高學生實驗參與程度。在完成物理器材實驗后，再用多媒體模擬實驗進行檢驗，確保實驗結果的科學性和可靠性，樹立學生嚴謹的學習意識；借助多媒體模擬實驗的優勢，向學生示范物理器材的正確操作方式，協調兩種實驗之間的關系，從不同角度開展物理實驗，讓學生在動手操作過程中，獲取物理知識，選擇合理的實驗方式，發揮實驗的作用，為提高學生物理成績打下堅實基礎。

參考文獻：

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[5]曲大為，趙福政.基于SPOC下大學網絡教學資源的設計與開發探索——以吉林大學《婦產科學》課程為例[J].中國醫學教育技術，2015，06：622-626.