初中物理虛擬實驗的策略與實踐研究

李闖

【摘要】實驗教學一直以來都是初中物理教學中重要的環節，是培養學生科學探究思維、加強學生實踐操作能力的主要途徑，隨著信息技術的飛速發展，信息技術也逐漸在教學領域中大放異彩，虛擬實驗就是信息技術與物理實驗教學整合的產物，在初中物理實驗教學中，運用虛擬實驗引導學生參與實驗教學，能夠有效突破傳統物理實驗的局限性，促進學生學習質量的提高。

【關鍵詞】初中物理實驗；虛擬實驗；實踐

在初中物理教學中，實驗教學能夠引導學生主動參與實驗，在實驗過程中探究與印證所學的物理知識，培養學生良好的探究與學習思維，促進學生綜合素質的發展，然而傳統的物理實驗教學有著自身的局限性。在信息技術的背景下，運用虛擬實驗開展物理實驗教學，能夠打破傳統物理教學中的種種限制。本文就初中物理虛擬實驗教學的策略與實踐進行了研究。

一、完善演示實驗，培養學生觀察能力

在初中物理實驗教學中，培養學生良好的觀察能力是教師重要的教學目標，引導學生認真觀察實驗現象，記錄實驗數據，并從實驗現象與數據中總結物理知識，能夠有效地加深學生對物理知識的理解，促進學生學習質量的提高，運用虛擬實驗進行演示實驗，能夠讓學生的注意力更加集中，也能夠讓物理實驗的步驟更加清晰，讓學生更直觀地觀察實驗過程，總結實驗現象，對實驗進行分析，最終讓學生能夠得出更加準確的結論，促進學生學習質量的提高。例如，在進行實驗《探究動能的大小與哪些因素有關》時，教師在課堂上運用虛擬實驗進行演示，用木板與玻璃板組成一個斜面，在光滑的木板一端放置一個木塊兒，標記好木塊所在的位置，在斜面上標記好高度不同的兩個點，先是選取質量較輕的小球在兩個點自由滾落，分別測量木塊被撞擊后移動的距離，隨后用質量較大的圓柱體在兩個點自由滾落，撞擊木塊。在虛擬實驗中為學生進行演示實驗，讓學生記錄實驗的數據，記錄木塊移動的距離，引導學生對實驗數據進行分析，讓學生通過觀察與分析得出正確的結論：動能的大小與物體的質量、速度有關。從而鍛煉學生的觀察能力，促進學生學習質量的提高。

二、結合傳統實驗，促進學生全面發展

虛擬實驗能夠打破傳統物理實驗的限制，有著一定的優勢，但虛擬實驗卻無法完全替代傳統的實驗，虛擬實驗能夠將實驗中較為抽象的物理規律更加直觀地表現出來，便于學生進行探究與學習，能夠有效提高學生的學習質量，但學生在虛擬實驗過程中缺乏動手操作的機會，實驗操作能力難以得到鍛煉，同時學生在虛擬實驗中缺乏對實驗的真實感受，影響學生綜合素質的發展。作為教師，可以將虛擬實驗與傳統實驗結合起來，借助傳統實驗給學生提供動手操作的機會，隨后進行虛擬實驗，引導學生觀察收集具體的實驗數據，明確抽象的物理規律，促進學生學習質量的提高。例如，在進行實驗《探究凸透鏡的成像規律》時，教師可以先為學生準備實驗材料，蠟燭、凸透鏡、光屏等，讓學生將其按次序安放到光具座上，調節蠟燭到凸透鏡之間的距離，觀察光屏上成像的規律，培養學生的動手操作能力，讓學生觀察物理實驗現象，隨后教師為學生開展虛擬實驗，將實驗的步驟在多媒體屏幕上展現出來，在進行實驗的同時將蠟燭移動的距離與成像的大小規律以數據的形式展現出來，引導學生更加直觀地探究凸透鏡成像的規律，幫助學生在腦海中構建物理實驗模型，促進學生學習質量的提高。

三、重視驗證實驗，引導學生獨立思考

在初中物理驗證實驗中，學生在教師的引導下提出對物理現象的猜想，隨后通過實驗驗證自身的猜想，加深學生對知識的理解，有利于培養學生積極探究的精神，在運用虛擬實驗開展實驗教學時，教師應當引導學生對實驗的結論做出猜想，借助虛擬實驗對學生的猜想進行驗證，充分發揮學生的想象力，引導學生獨立思考，調動學生主動探究的積極性，促進學生學習質量的提高。例如，在進行實驗《探究串聯電路電流電壓的特點》時，教師可以用多媒體為學生展示串聯電路圖，在電路圖中有兩個小燈泡，對學生進行提問“電路圖中兩個小燈泡的兩邊合取一個點，兩個燈泡中間取一個點，三個點之間有著怎樣的關系？”引導學生獨立思考，讓學生做出猜想并提出自己的理由，大部分學生的猜想是三點所經過的電流是相等的，教師在虛擬實驗中為學生展示電流表分別測量三點處途徑電流的大小，驗證學生的猜想，調動學生的學習積極性，使學生在實驗的過程中能夠主動探索，發現實驗的結論，最終促進學生學習質量的提高。

四、結束語

與傳統的初中物理實驗教學相比，虛擬實驗的運用更加便捷，能夠打破時間與空間的限制，也更加安全，避免了實驗事故的發生。教師在實際教學過程中，應以學生為本，積極探索完善物理虛擬實驗的方法，發揮虛擬實驗的優勢，培養學生對虛擬實驗的學習興趣，使學生能夠主動進行實驗探究，促進學生綜合素質的發展。

【參考文獻】

[1]張士榮.虛擬現實技術在初中物理實驗教學中的應用[J].中國教育技術裝備，2016（03）

[2]劉書娟.虛擬實驗在初中物理實驗教學中的應用策略研究[J].中學課程輔導（教師通訊），2015（10）

（江蘇省宿遷市泗洪縣大樓實驗學校）