仿真實驗在高中物理實驗教學中的應用研究

施正華

摘 要：高中物理是一門以實驗為基礎的學科，借助仿真實驗輔助高中物理教學，能打破時間和空間上的限制，并在真實的實驗模擬環境下，增強學生對物理知識的體驗，提高教學效率和教學質量，提升學生物理核心素養。文章結合教學實踐，對仿真實驗在高中物理實驗教學中的應用進行研究。

關鍵詞：仿真實驗;高中物理;實驗教學;教學質量;核心素養

中圖分類號：G633.7文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2019）14-0062-01

實驗是物理教學的重要組成部分，提高物理實驗教學效率和教學質量是物理教師深入思考和探究的問題。而仿真實驗的應用，可以給學生帶來全新的實驗體驗。因此，教師在課堂教學中可以仿真實驗為途徑傳授物理知識，使枯燥的物理知識變得生動形象，從而激發學生的學習興趣，調動學生學習的積極性，提高物理教學效率和教學質量。本文結合教學實踐，對仿真實驗在高中物理實驗教學中的應用進行研究。

一、仿真實驗在高中物理實驗教學中的優勢

在信息化時代背景下，信息技術與教育教學深度融合。在高中物理教學中，應用仿真實驗輔助教學具有以下幾個方面的優勢。首先，可以保證學生接觸實驗的數量。在以往物理實驗教學開展過程中，往往會出現儀器和器材短缺而導致實驗無法進行的情況。而仿真實驗能打破這種限制，可以對儀器和器材進行模擬，為學生接觸物理實驗的數量提供保障。其次，可以保證實驗的安全。仿真實驗不僅生動形象，還能避免實驗危險。仿真實驗還可以模擬學生肉眼看不見的一些物理現象，如磁感線、電流等，這樣既可以取得更好的實驗效果，又能做到生動逼真。第三，可以滿足學生學習需求。仿真實驗在智能手機、平板電腦上都可以進行操作，因而能激發學生實驗興趣，調動學生實驗的積極性和主動性，滿足學生的學習需求。

二、仿真實驗在高中物理實驗教學中的應用

仿真實驗輔助高中物理實驗教學，能夠取得事半功倍的教學效果。下面從創設情境、實驗假設、教師引導等方面探究仿真實驗在高中物理教學中的有效應用，以提高物理教學效率和教學質量，提升學生物理核心素養。

1.創設情境，提出問題

在使用仿真實驗輔助高中物理實驗教學的過程中，為了能夠更好地激發學生的探究興趣，引導學生提出實驗假設，教師在教學過程中可以采用情境創設的方式，讓學生在真實、生動的情境中自發地提出物理實驗問題。例如，在進行“能量守恒定律”這一物理實驗時，教師可以通過播放動畫的方式，為學生創設如下兩個情境：一是有兩個雞蛋從同一高度的桌面上落下，一個落到水泥地面上摔碎了，另一個落在沙土地上，完好無損;二是兩個小朋友在玩碰碰車，碰碰車的四壁裹上了一層厚厚的膠皮。這樣的情境創設，能培養學生問題意識，引發學生主動思考，并提出質疑：為什么兩個雞蛋一個完好無損，而另一個卻摔碎了？車輛碰撞時，動能會發生怎樣的變化？學生主動思考，并提出問題，這樣的教學別開生面，激發了學生主動探究的欲望。

2.實驗假設，明確探究任務

應用仿真實驗輔助高中物理教學過程中，教師要在學生生成疑問后趁熱打鐵，讓學生在問題的驅動下，做出實驗假設，明確探究任務，引導學生對物理知識進行更加深入的探討。還以“能量守恒定律”這一物理實驗為例，在學生提出問題后，教師可以引導學生利用仿真實驗軟件，把現實生活中的物體（雞蛋和碰碰車）抽象成小球，通過設置不同的變量，觀看小球會發生怎樣的變化，并通過計算探究小球的動能變化規律，從而推導出“能量守恒定律”。學生在仿真實驗的情境模擬中，能很容易理解動量守恒定律及其原理。仿真實驗輔助高中物理實驗教學，能為學生的認知提供幫助，能提高教學效率和教學質量。

3.教師引導，探索真知

在應用仿真實驗輔助高中物理實驗教學過程中，教師既要突出學生的主體地位，也要重視自身的引導作用。要在學生實驗過程中，及時進行引導和點撥，從而促使學生在仿真實驗中探索真知。例如，在進行“能量守恒定律”這一物理實驗時，仿真實驗的步驟是選擇小球→設置小球質量、參數→設置軌道摩擦因數為0、軌道長度為30m→進行實驗碰撞→記錄小球碰撞后的初速度→改變實驗參數→再次驗證。在學生獨立完成實驗后，教師可以組織學生進行合作探究，讓座位相鄰的四個學生為一組，分別對照各自的實驗結論進行探討，共同總結出“能量守恒定律”。教師要密切關注學生的實驗過程，對學生遇到的困難、出現的疑問及時進行點撥和引導，使學生的實驗得以順利進行。

三、結語

總之，將仿真實驗應用于物理教學，有助于提高學生的實驗興趣，調動學生實驗的積極性，能促進物理實驗教學的創新，實現實驗教學質的飛躍，對提高物理教學效率和教學質量、提升學生物理核心素養具有重要作用。高中物理教師要對仿真實驗的應用進行深入探究，以更好地發揮其作用，促進物理教學的發展。

參考文獻：

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