以虛擬實驗促進初中物理實驗教學

董澤雨

(寶應縣實驗初級中學 江蘇揚州 225800)

隨著科技水平的不斷進步和網絡技術的不斷發展，通過網絡進行物理實驗不僅能夠提高教學效率，還能夠加強學生對物理知識的記憶。虛擬實驗的出現改變了物理實驗教學的現狀，防止因為時間不足或者實驗器材不足所導致的學生無法進行實驗課程，虛擬實驗這種新的形式，很好的應用了現代的科學技術，讓學生們通過網絡就能感受到抽象的物理實驗，還能夠節省大量的人力和物力。最主要是通過虛擬的實驗形式，讓很多學生們隨時隨地進行學習，不需要去實驗室進行試驗，給學生們節省大量的時間去學習更有價值的內容。

一、應用虛擬實驗進行初中物理實驗的價值

虛擬實驗是通過仿真系統進行實現，能夠很大的降低實驗成本，學校不需要購買大量的實驗器材，還能夠節省大量的資金服務于學生的其他活動。學校受物理實驗器材的限制，所以很多學生會浪費大量的時間等待，實驗時間也是有限制的，對于學生來說非常不方便。然而虛擬實驗，能夠給學生們節省大量的時間，讓他們去做一些有價值的事情。虛擬實驗能夠讓學生對物理實驗觀察得更仔細，有很多的初中物理實驗的現象都是一瞬間的，學生可能不仔細觀察就會錯過，但是虛擬實驗能夠將實驗的快慢程度進行把握，能夠讓學生們觀察到每一個重要的細節，還能夠讓學生們進行多遍觀看，加深他們對實驗結果的記憶。虛擬實驗還有最主要的一點就是它能夠保證人的安全，有很多的物理實驗是存在危險性的，有可能因為學生的操作失誤，會導致學生受傷或者導致其他更嚴重的后果，還有一些實驗，在現實生活中無法完成的，這就給物理教學制造了很多的困難，虛擬教學就能夠解決此類問題，虛擬教學不存在安全性問題，它能夠保證絕對安全，虛擬實驗擁有各種種類的大量實驗以及現實生活中完成不了的實驗。教師通過虛擬實驗，不僅能夠提高物理教學的質量，還能夠提升學生們的物理水平和物理應用能力。

二、應用虛擬實驗進行初中物理實驗教學的方法策略

1.教師創設虛擬實驗，增強物理實驗教學效率

教師要開發物理虛擬實驗，這是進行虛擬實驗教學的前提，常見的一些開發虛擬實驗的工具有Flash軟件和java軟件等，開發軟件的教師應該掌握軟件的要領，然后再結合物理實驗的特征，進行虛擬實驗的研制和開發。開發的物理實驗一定要保持準確性和嚴謹性，要使實驗的內容和現象更加真實，給同學在真實實驗室做實驗一樣的感受。仿真性物理虛擬實驗，能對教學產生高質量的效果，通過虛擬實驗培養學生的理解能力，達到真正的教學質量的提升。

例如，教師在對“小孔成像”這個物理實驗進行虛擬開發的過程中，要考慮到很多的因素，比如成像的清晰度，像的大小等，保證能讓學生清晰地觀察到實驗的現象，并且學生自己在實驗的過程中能夠掌握成像大小的影響因素，通過開發這種虛擬實驗，讓學生充分了解到小孔成像的特點，還能夠讓學生更加輕松、容易理解物理實驗的內涵，提高了教師的教學質量與教學速度。虛擬實驗要求學生對虛擬實驗進行簡單的操作，能夠從實驗中得出結果，這樣學生在學習的過程中才不會產生厭倦的心理，讓學生更加熱愛上虛擬物理實驗，讓教師教學質量更加高效。

2.運用虛擬實驗，激發學生對物理實驗的興趣

教師要通過物理虛擬實驗來激發學生們對物理學習的興趣，提高教學質量，教師在原有的教育模式下進行物理實驗，都是自己在臺上進行演示，有時候很難說清實驗中具體的某一個細節，教師在演示的過程中學生對一些物理現象看的并不是特別清晰，可能會導致教師做完一遍實驗下來，并沒有幾個學生能夠真正看懂學會，這樣反而沒有什么好的效果，還浪費了大量的教學時間。慢慢地，學生們對物理實驗的學習會缺乏積極性，也可能會出現教師在講臺上做實驗，學生在下面做其他事情的情況。虛擬物理實驗就能夠解決這類問題，它能夠培養學生們對物理的積極性和增強學生的學習動力。

虛擬物理實驗能讓學生們清晰地了解實驗步驟，還能讓學生們更加具體的觀察到實驗現象及實驗結論，這就能夠提高學生們的學習效率，這樣他們就會感覺在學習物理方面并沒有那么吃力，慢慢地就對物理的學習充滿了興趣，并愿意自己主動地去學習物理實驗。通過虛擬實驗，學生們能夠充分理解那些抽象的概念，非常有利于學生物理能力的綜合提升。

例如，教師在講解人教版《噪聲的波形圖》這個實驗時，需要用到很復雜的儀器和設備，才能對實驗的現象進行演示，而且演示結束后，實驗的現象也不是非常明顯，教師可能花費大量的時間能將這個實驗結果做出來，但對學生卻沒有產生很好的效果。通過仿真的虛擬物理實驗，就能很好地將各種噪聲的波形圖進行展示，能讓學生更加直觀清晰的感受這個實驗的結果，既能給學生節省時間，還給學校節省財力。

虛擬實驗能讓學生多遍觀察，對實驗步驟進行記憶，讓學生清楚地觀察實驗現象，充分理解波形圖的知識。學生們通過這種簡便的實驗方式，能夠充分學習了解這方面的知識，他們就會感覺到學習物理實驗是一件有趣的事，學生對實驗的理解能力也會不斷地進步和提升。

3.分組進行虛擬實驗，提高學生的探索創新能力

初中生的物理實驗主要是培養學生的動手能力和他們的拓展創新能力，如果僅僅教師一個人對現象進行觀察，很難得出正確的結論，對一些復雜的問題進行理解，這就體現了分組合作的重要性。學生可以通過小組的合作，共同對問題進行探究，對實驗進行研究，教師可以讓學生們觀看虛擬物理實驗，之后通過他們的小組合作對實驗結果與結論進行總結探究。這樣在學生進行小組合作討論的過程中，他們能夠充分的對實驗現象進行總結，通過他們之間的相互討論，來拓展思維方式。通過小組合作的形式，能夠讓學生更加高效地對物理實驗進行學習，讓學生們主動去思考、研究如何總結出實驗結果和實驗規律，這樣還能不斷培養他們的創新意識和能力，能更加有效地發揮出虛擬物理實驗的最大價值。

例如，教師在講解人教版教材《太陽光的色散》這個實驗過程中，可以先讓學生自己結組，教師再進行實驗教學，分組應該合適全面，保證每一個小組成員有解決問題的能力，之后教師對學生進行虛擬物理實驗的演示，就是先自己將實驗粗略的演示一遍，再讓學生們以小組的形式進行實驗，在小組進行實驗的過程中，教師可以給學生進行適當的引導，讓小組的每一個成員都了解透徹這個實驗，然后小組之間進行相互討論研究，根據虛擬實驗的實驗現象不斷地研究實驗結論，然后自己進行拓展，例如小組合作進行驗證紅外線與紫外線的存在等問題。

教師讓學生以小組的形式多次進行虛擬物理實驗，非常有利于學生之間的合作研究，學生在小組合作的過程中還能充分的對虛擬物理實驗進行理解，進一步掌握實驗的結論和規律，不斷培養學生的開拓思維與創新思維，提升學生們的綜合能力。

綜上所述，虛擬實驗這種形式能夠讓學生在任何時間都可以進行物理實驗，給學生們提供便捷的途徑去學習物理。教師通過虛擬實驗的形式進行初中物理實驗教學，不僅能夠提高學生們的學習興趣，還能夠加深學生們對物理的理解和應用，最終達到高質量的教學。