淺談仿真物理實驗室在初中物理教學中的作用

吳芳玉

摘 要：仿真物理實驗室突破了實驗教學對客觀條件的依賴性（如不易操作、難以成功、環境污染、設備缺乏、實驗危險性過高等問題），滿足實際的課堂教學需要，是一種重要的實驗教學輔助工具。

關鍵詞：仿真物理實驗室 物理教學 輔助教學

觀察和實驗是進行科學探究的基本方法，也是認識自然規律的重要途徑。而物理正是這樣一門以實驗為基礎的學科，物理實驗不僅有助于老師教學，更有利于學生對物理規律和物理現象的理解，因此物理實驗在初中物理教學中不容忽視。

物理學科有很多的物理場景，同時又包含了各種物理定律和數學的推導。這樣就對物理的輔助教學軟件有了更高的要求：既要能提供豐富的物理場景，也要能對物理場景進行分析。物理學又是以探索為學習手段的，如果學生能通過軟件來探索和研究物理，那么這對于學生的能力和思維的培養是很有益處的。

隨著信息技術的發展，仿真物理實驗室逐漸代替傳統的物理實驗教學走進中學，那么仿真物理實驗室對初中生學習物理有哪些幫助呢？仿真物理實驗室（又名NB物理實驗），是一款中學物理實驗模擬軟件，包含了電學、力學、聲學、光學等所有初中物理實驗的仿真演示。軟件含經典實驗和DIY實驗兩部分，可以像在真實的環境中一樣完成各種預定的實驗項目，最大限度地模擬真實實驗的場景，并提供與實際實驗的操作方法相類似的實踐體驗。經過筆者近半年對仿真物理實驗室的體驗以及學生的使用反饋，總結出仿真物理實驗室對初中物理學習有以下幾點幫助。

一、提高初中學生學習物理的興趣

很多學生在初中二年級開始學習物理的時候，都認為初中物理的學習很枯燥，而且很多學校（尤其是農村）沒有做實驗的條件，物理實驗課全靠老師在課堂上的講解，即便是課堂上的演示實驗，學生們能觀察到的現象也并不是特別明顯，對于一部分物理基礎較差的同學來說就像聽天書一樣。仿真物理實驗室則可以讓學生直觀的了解到物理實驗的現象，還可以自己動手操作實驗，即使在現實生活中無法完成的實驗也可以通過仿真物理實驗室來體驗。在學生自己動手的過程中，逐漸激發了他們學習物理的興趣。

二、幫助學生課前預習，提高學生自主學習的能力

基本上所有學生都是從初中開始接觸物理這門課程，所以一開始學習起來還是會有不同程度的難度的。有了仿真物理實驗室，學生可以在課前自己先操作一遍實驗，對于在實驗過程中遇到不懂的問題自己會先有一個思考的過程，思考過后仍然得不到結果的可以在課堂上向老師提問，這樣學習起來會輕松很多。同時課前預習有助于提高學生自主學習的能力，掌握科學的學習方法和養成良好的學習習慣。

三、幫助學生課后復習，鞏固課堂上學習的知識

課堂上的時間是有限的，老師在課堂上講到的問題不一定能立馬消化，但是課下要自己去思考很浪費時間，而如果利用仿真物理實驗室動手再做一遍并結合老師所講的會理解更深刻，實踐是檢驗學習效果的最好方法。很多學生在課堂上都是似懂非懂，或者是明明聽懂了，但課后轉身即忘，歸根結底還是因為印象不夠深刻。如果能通過仿真實驗室再次模擬實驗，同時檢驗自己所學的理論知識能否在實踐中得到應用，會讓學生有很大的成就感，對物理學習的興趣更加濃厚。

四、有助于培養學生的創造性思維能力和實踐能力

在傳統中學物理實驗室存在很多弊端，比如，實驗條件的限制導致實驗結果與理論不一致，甚至相反，讓學生經常對正確的理論產生過分的懷疑。還有些中學處于安全考慮和為了避免儀器損失而在實驗室規定了許多規章制度，束縛了學生的創造性思維。這在中學物理教學中，嚴重影響了學生的動手操作能力，更是抑制了學生的創造性思維的發展。在仿真實驗過程中，尤其是DIY實驗，學生能從觀察到的許多物理現象中產生一個個問號，從而激發學生強烈的學習愿望，主動投入學習中。還可以激發學生勇于探索、創造和追求真理的精神，長此以往，學生就可以領悟出自己的一套思維方法。當課堂上難以完成的實驗通過仿真實驗室模擬出來呈現給學生的時候，帶給孩子們的喜悅是難以用文字描述的，對他們學習興趣的激發和學習效率的提高的作用同樣是不言而喻的。

五、幫助備課老師制作優秀的課件

仿真物理實驗室是一種將物理規律內置于電腦之中的軟件平臺。借助仿真物理實驗室，可以設計與實施小到帶電粒子，大到宇宙天體的理想實驗。仿真物理實驗室具有操作簡單、交互性強的特點，既是一個優秀的物理教學平臺，也是一個優秀的科學探究工具。

仿真物理實驗室有一個主模塊和四個專門模塊（光學模塊、電學模塊、熱學模塊和初中模塊。基本包括了中學物理中80%的內容。各模塊提供了充足的物理器件和物理環境。通過搭建器件，并設置器件的屬性就能完成所設想的理想實驗。仿真實驗室與其他的多媒體課件制作工具不同，它完全從物理學科的角度出發，實驗者和課件制作者所要考慮的是物理學本身而不用太多考慮信息技術方面的擔心。首先在大腦中構建一個物理模型，然后用仿真實驗室提供的器件把它搭建出來就可以了。在仿真實驗室各個模塊中為實驗者和課件制作者提供了大量的器件，供使用者任意的塔尖，組合物理模型。試驗中的數據可以實時輸出，主模塊中還有變量和程序的功能，更能幫助備課老師隨心所欲地制作優秀的課件。endprint