徐長祥

虛擬實(shí)驗(yàn)在高中物理課程的教學(xué)中有著很重要的應(yīng)用與實(shí)踐，能夠很好地輔助物理課程的教學(xué)實(shí)踐.本文將結(jié)合實(shí)例談?wù)勌摂M實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究.

一、虛擬實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

虛擬實(shí)驗(yàn)在物理課程教學(xué)中的使用非常普遍，不僅在于虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫啬M一些日常生活中所不能實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)場景，虛擬實(shí)驗(yàn)也能夠極大地提升學(xué)生對于物理課程的學(xué)習(xí)興趣.許多虛擬實(shí)驗(yàn)在設(shè)計上都非常合理且十分有趣，能夠?qū)⒛硞€物理原理或者某些需要探究的內(nèi)容充分融合到實(shí)驗(yàn)過程中.這會使得整個實(shí)驗(yàn)活動十分具有趣味性，學(xué)生可以在動手的過程中充分發(fā)揮自己的想象力與探究能力，能夠在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中給學(xué)生提供很好的自主探究的平臺.

例如， “描繪小電珠的伏安特性曲線”就是一個較為典型的虛擬實(shí)驗(yàn).作為一個探究型實(shí)驗(yàn)，這個實(shí)驗(yàn)過程如果以正常的實(shí)驗(yàn)流程是不容易展開的，許多過程都很難實(shí)現(xiàn).然而，將實(shí)驗(yàn)化為虛擬實(shí)驗(yàn)后，則會讓實(shí)驗(yàn)過程變得簡單直觀.

圖1

如圖1，這個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是利用電流表測出通過小燈泡的電流，利用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組（U，I）值.在U-I坐標(biāo)系中描出各組對應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線把這些點(diǎn)連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線了.

實(shí)驗(yàn)過程可以大致歸結(jié)如下：（1）根據(jù)小燈泡上標(biāo)出的額定電壓和額定電流，選定電源的輸出電壓和電表的量程；（2）將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的電路；（3）將滑片移動到右端，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，讀出并記錄多組U、I數(shù)值，將測量數(shù)據(jù)填入表格中；（4）斷開開關(guān)，拆除電路.

首先，實(shí)驗(yàn)步驟并不復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)的原理、操作流程等學(xué)生也很容易掌握.如果不是借助虛擬實(shí)驗(yàn)的模式將“伏安特性曲線”的探究過程融入到這個實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生很可能會在這個知識點(diǎn)的掌握上存在漏洞.虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫丶ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在動手的過程中收獲到知識.

二、虛擬實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生的探究

許多虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計都是典型的探究型實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)不僅在高中物理課程中非常常見，也能夠很好地深化學(xué)生對于相關(guān)知識點(diǎn)的掌握，同時，能夠全面鍛煉學(xué)生的探究精神與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?探究精神的具備在物理課程的學(xué)習(xí)中非常重要，探究型實(shí)驗(yàn)也是物理實(shí)驗(yàn)中非常有價值的一種實(shí)驗(yàn)形式.高中階段的探究型實(shí)驗(yàn)通常可以以兩種方式展開.一種方式就是讓學(xué)生針對某一個問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的獨(dú)立設(shè)計，通過設(shè)計合理的實(shí)驗(yàn)方案來展開對于某一個問題的探究.另一種方式則是問題已經(jīng)提出，基本實(shí)驗(yàn)方案也已經(jīng)確立，學(xué)生需要自己動手完成實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)而完成整個議題的探究.同樣，許多探究型實(shí)驗(yàn)也是借助虛擬實(shí)驗(yàn)的形式得以展開，通過模擬某種現(xiàn)象或者某種狀態(tài)等來實(shí)現(xiàn)對于問題的研究.

圖2

例如，探究“動能定理”的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模谟谔骄客饬ξ矬w做功與物體動能變化的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)過程如下：（1）按如圖2將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好.同時平衡摩擦力；（2）先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計時器和紙帶測出小車獲得的速度v1，設(shè)此時橡皮筋對小車做的功為W1，將這一組數(shù)據(jù)記入表格；（3）用2條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同，這樣橡皮筋對小車做的功為W2，測出小車獲得的速度v2，將數(shù)據(jù)記入表格；（4）用3條、4條……橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用同樣的方法測出功和速度，記入表格.分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論.

這個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)器材都不復(fù)雜，卻能夠很好地模擬物體的運(yùn)動過程，并且借助相關(guān)數(shù)據(jù)的測定探究動能定理.這樣的實(shí)驗(yàn)過程，不僅需要學(xué)生發(fā)揮他們的探究精神，同時對于學(xué)生思辨能力也是一種良好鍛煉.

三、虛擬實(shí)驗(yàn)彌補(bǔ)理想實(shí)驗(yàn)的不可實(shí)現(xiàn)

虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驈浹a(bǔ)理想實(shí)驗(yàn)的不可實(shí)現(xiàn)性，能夠讓許多理想實(shí)驗(yàn)簡化，以虛擬實(shí)驗(yàn)的形式得以呈現(xiàn)，進(jìn)而讓理想實(shí)驗(yàn)變得可行.

虛擬實(shí)驗(yàn)在高中物理課程的教學(xué)中有著許多重要的優(yōu)越性，能夠讓許多不可能實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)過程變?yōu)榭赡?，這不僅能夠借助實(shí)驗(yàn)的過程深化學(xué)生對于相關(guān)知識點(diǎn)的理解與認(rèn)識，還能夠輔助實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，是對于物理課程的教學(xué)效率的一種有力推動.

總之，虛擬實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中有著很重要的應(yīng)用.虛擬實(shí)驗(yàn)不僅能夠引發(fā)學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)興趣，還能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的探究精神.

虛擬實(shí)驗(yàn)在高中物理課程的教學(xué)中有著很重要的應(yīng)用與實(shí)踐，能夠很好地輔助物理課程的教學(xué)實(shí)踐.本文將結(jié)合實(shí)例談?wù)勌摂M實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究.

一、虛擬實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

虛擬實(shí)驗(yàn)在物理課程教學(xué)中的使用非常普遍，不僅在于虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫啬M一些日常生活中所不能實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)場景，虛擬實(shí)驗(yàn)也能夠極大地提升學(xué)生對于物理課程的學(xué)習(xí)興趣.許多虛擬實(shí)驗(yàn)在設(shè)計上都非常合理且十分有趣，能夠?qū)⒛硞€物理原理或者某些需要探究的內(nèi)容充分融合到實(shí)驗(yàn)過程中.這會使得整個實(shí)驗(yàn)活動十分具有趣味性，學(xué)生可以在動手的過程中充分發(fā)揮自己的想象力與探究能力，能夠在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中給學(xué)生提供很好的自主探究的平臺.

例如， “描繪小電珠的伏安特性曲線”就是一個較為典型的虛擬實(shí)驗(yàn).作為一個探究型實(shí)驗(yàn)，這個實(shí)驗(yàn)過程如果以正常的實(shí)驗(yàn)流程是不容易展開的，許多過程都很難實(shí)現(xiàn).然而，將實(shí)驗(yàn)化為虛擬實(shí)驗(yàn)后，則會讓實(shí)驗(yàn)過程變得簡單直觀.

圖1

如圖1，這個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是利用電流表測出通過小燈泡的電流，利用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組（U，I）值.在U-I坐標(biāo)系中描出各組對應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線把這些點(diǎn)連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線了.

實(shí)驗(yàn)過程可以大致歸結(jié)如下：（1）根據(jù)小燈泡上標(biāo)出的額定電壓和額定電流，選定電源的輸出電壓和電表的量程；（2）將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的電路；（3）將滑片移動到右端，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，讀出并記錄多組U、I數(shù)值，將測量數(shù)據(jù)填入表格中；（4）斷開開關(guān)，拆除電路.

首先，實(shí)驗(yàn)步驟并不復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)的原理、操作流程等學(xué)生也很容易掌握.如果不是借助虛擬實(shí)驗(yàn)的模式將“伏安特性曲線”的探究過程融入到這個實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生很可能會在這個知識點(diǎn)的掌握上存在漏洞.虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫丶ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在動手的過程中收獲到知識.

二、虛擬實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生的探究

許多虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計都是典型的探究型實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)不僅在高中物理課程中非常常見，也能夠很好地深化學(xué)生對于相關(guān)知識點(diǎn)的掌握，同時，能夠全面鍛煉學(xué)生的探究精神與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?探究精神的具備在物理課程的學(xué)習(xí)中非常重要，探究型實(shí)驗(yàn)也是物理實(shí)驗(yàn)中非常有價值的一種實(shí)驗(yàn)形式.高中階段的探究型實(shí)驗(yàn)通?？梢砸詢煞N方式展開.一種方式就是讓學(xué)生針對某一個問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的獨(dú)立設(shè)計，通過設(shè)計合理的實(shí)驗(yàn)方案來展開對于某一個問題的探究.另一種方式則是問題已經(jīng)提出，基本實(shí)驗(yàn)方案也已經(jīng)確立，學(xué)生需要自己動手完成實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)而完成整個議題的探究.同樣，許多探究型實(shí)驗(yàn)也是借助虛擬實(shí)驗(yàn)的形式得以展開，通過模擬某種現(xiàn)象或者某種狀態(tài)等來實(shí)現(xiàn)對于問題的研究.

圖2

例如，探究“動能定理”的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模谟谔骄客饬ξ矬w做功與物體動能變化的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)過程如下：（1）按如圖2將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好.同時平衡摩擦力；（2）先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計時器和紙帶測出小車獲得的速度v1，設(shè)此時橡皮筋對小車做的功為W1，將這一組數(shù)據(jù)記入表格；（3）用2條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同，這樣橡皮筋對小車做的功為W2，測出小車獲得的速度v2，將數(shù)據(jù)記入表格；（4）用3條、4條……橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用同樣的方法測出功和速度，記入表格.分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論.

這個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)器材都不復(fù)雜，卻能夠很好地模擬物體的運(yùn)動過程，并且借助相關(guān)數(shù)據(jù)的測定探究動能定理.這樣的實(shí)驗(yàn)過程，不僅需要學(xué)生發(fā)揮他們的探究精神，同時對于學(xué)生思辨能力也是一種良好鍛煉.

三、虛擬實(shí)驗(yàn)彌補(bǔ)理想實(shí)驗(yàn)的不可實(shí)現(xiàn)

虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驈浹a(bǔ)理想實(shí)驗(yàn)的不可實(shí)現(xiàn)性，能夠讓許多理想實(shí)驗(yàn)簡化，以虛擬實(shí)驗(yàn)的形式得以呈現(xiàn)，進(jìn)而讓理想實(shí)驗(yàn)變得可行.

虛擬實(shí)驗(yàn)在高中物理課程的教學(xué)中有著許多重要的優(yōu)越性，能夠讓許多不可能實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)過程變?yōu)榭赡?，這不僅能夠借助實(shí)驗(yàn)的過程深化學(xué)生對于相關(guān)知識點(diǎn)的理解與認(rèn)識，還能夠輔助實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，是對于物理課程的教學(xué)效率的一種有力推動.

總之，虛擬實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中有著很重要的應(yīng)用.虛擬實(shí)驗(yàn)不僅能夠引發(fā)學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)興趣，還能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的探究精神.

虛擬實(shí)驗(yàn)在高中物理課程的教學(xué)中有著很重要的應(yīng)用與實(shí)踐，能夠很好地輔助物理課程的教學(xué)實(shí)踐.本文將結(jié)合實(shí)例談?wù)勌摂M實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究.

一、虛擬實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

虛擬實(shí)驗(yàn)在物理課程教學(xué)中的使用非常普遍，不僅在于虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫啬M一些日常生活中所不能實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)場景，虛擬實(shí)驗(yàn)也能夠極大地提升學(xué)生對于物理課程的學(xué)習(xí)興趣.許多虛擬實(shí)驗(yàn)在設(shè)計上都非常合理且十分有趣，能夠?qū)⒛硞€物理原理或者某些需要探究的內(nèi)容充分融合到實(shí)驗(yàn)過程中.這會使得整個實(shí)驗(yàn)活動十分具有趣味性，學(xué)生可以在動手的過程中充分發(fā)揮自己的想象力與探究能力，能夠在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中給學(xué)生提供很好的自主探究的平臺.

例如， “描繪小電珠的伏安特性曲線”就是一個較為典型的虛擬實(shí)驗(yàn).作為一個探究型實(shí)驗(yàn)，這個實(shí)驗(yàn)過程如果以正常的實(shí)驗(yàn)流程是不容易展開的，許多過程都很難實(shí)現(xiàn).然而，將實(shí)驗(yàn)化為虛擬實(shí)驗(yàn)后，則會讓實(shí)驗(yàn)過程變得簡單直觀.

圖1

如圖1，這個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是利用電流表測出通過小燈泡的電流，利用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組（U，I）值.在U-I坐標(biāo)系中描出各組對應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線把這些點(diǎn)連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線了.

實(shí)驗(yàn)過程可以大致歸結(jié)如下：（1）根據(jù)小燈泡上標(biāo)出的額定電壓和額定電流，選定電源的輸出電壓和電表的量程；（2）將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的電路；（3）將滑片移動到右端，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，讀出并記錄多組U、I數(shù)值，將測量數(shù)據(jù)填入表格中；（4）斷開開關(guān)，拆除電路.

首先，實(shí)驗(yàn)步驟并不復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)的原理、操作流程等學(xué)生也很容易掌握.如果不是借助虛擬實(shí)驗(yàn)的模式將“伏安特性曲線”的探究過程融入到這個實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生很可能會在這個知識點(diǎn)的掌握上存在漏洞.虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫丶ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在動手的過程中收獲到知識.

二、虛擬實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生的探究

許多虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計都是典型的探究型實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)不僅在高中物理課程中非常常見，也能夠很好地深化學(xué)生對于相關(guān)知識點(diǎn)的掌握，同時，能夠全面鍛煉學(xué)生的探究精神與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?探究精神的具備在物理課程的學(xué)習(xí)中非常重要，探究型實(shí)驗(yàn)也是物理實(shí)驗(yàn)中非常有價值的一種實(shí)驗(yàn)形式.高中階段的探究型實(shí)驗(yàn)通?？梢砸詢煞N方式展開.一種方式就是讓學(xué)生針對某一個問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的獨(dú)立設(shè)計，通過設(shè)計合理的實(shí)驗(yàn)方案來展開對于某一個問題的探究.另一種方式則是問題已經(jīng)提出，基本實(shí)驗(yàn)方案也已經(jīng)確立，學(xué)生需要自己動手完成實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)而完成整個議題的探究.同樣，許多探究型實(shí)驗(yàn)也是借助虛擬實(shí)驗(yàn)的形式得以展開，通過模擬某種現(xiàn)象或者某種狀態(tài)等來實(shí)現(xiàn)對于問題的研究.

圖2

例如，探究“動能定理”的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，在于探究外力對物體做功與物體動能變化的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)過程如下：（1）按如圖2將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好.同時平衡摩擦力；（2）先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計時器和紙帶測出小車獲得的速度v1，設(shè)此時橡皮筋對小車做的功為W1，將這一組數(shù)據(jù)記入表格；（3）用2條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同，這樣橡皮筋對小車做的功為W2，測出小車獲得的速度v2，將數(shù)據(jù)記入表格；（4）用3條、4條……橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用同樣的方法測出功和速度，記入表格.分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論.

這個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)器材都不復(fù)雜，卻能夠很好地模擬物體的運(yùn)動過程，并且借助相關(guān)數(shù)據(jù)的測定探究動能定理.這樣的實(shí)驗(yàn)過程，不僅需要學(xué)生發(fā)揮他們的探究精神，同時對于學(xué)生思辨能力也是一種良好鍛煉.

三、虛擬實(shí)驗(yàn)彌補(bǔ)理想實(shí)驗(yàn)的不可實(shí)現(xiàn)

虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驈浹a(bǔ)理想實(shí)驗(yàn)的不可實(shí)現(xiàn)性，能夠讓許多理想實(shí)驗(yàn)簡化，以虛擬實(shí)驗(yàn)的形式得以呈現(xiàn)，進(jìn)而讓理想實(shí)驗(yàn)變得可行.

虛擬實(shí)驗(yàn)在高中物理課程的教學(xué)中有著許多重要的優(yōu)越性，能夠讓許多不可能實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)過程變?yōu)榭赡埽@不僅能夠借助實(shí)驗(yàn)的過程深化學(xué)生對于相關(guān)知識點(diǎn)的理解與認(rèn)識，還能夠輔助實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，是對于物理課程的教學(xué)效率的一種有力推動.

總之，虛擬實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中有著很重要的應(yīng)用.虛擬實(shí)驗(yàn)不僅能夠引發(fā)學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)興趣，還能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的探究精神.