趙本君

自2011年年末我校參與省級實驗課題《理化生虛擬實驗軟件在農村初中的應用》實驗小組以來，我在常規(guī)教學中適當地加入了虛擬實驗來輔助真實實驗進行教學，經過三年的實驗，有了一些心得，現分享如下：

實驗是初中物理教學中最能發(fā)揮學生主動性和培養(yǎng)學習興趣的教學方法。在傳統(tǒng)實驗教學中，往往有一部分學生由于動手能力較差而導致實驗進度緩慢、實驗效果不明顯、誤差較大等結果，從而失去了實驗教學的意義。在虛擬實驗輔助實驗教學中，我總結了三種使用方法及優(yōu)點，還有軟件的一些不足之處，在此加以說明。

一、虛擬實驗軟件輔助教學的三種模式

1.預習式的虛擬實驗

在非數據測量的實驗中，我們經常需要通過實驗過程來觀察物理過程和實驗效果。在真實實驗中，如果直接做實驗，在沒有實驗器材的預習過程中，學生對實驗器材沒有一定的認識，導致預習達不到預期效果，課堂實驗進度緩慢，總結歸納不到位，實驗失敗的幾率增加，導致失去了實驗的意義，實驗反倒成了部分學生的

負擔。

在課題實驗過程中，我采用虛擬實驗輔助預習，可以大大提高學生的學習興趣。比如，在觀察水的沸騰實驗中，使用虛擬實驗預習的優(yōu)點如下：

（1）節(jié)約時間

教材上本實驗由于圖上的裝置都已經組裝好，學生就不可能對組裝實驗器材的過程有感性的認識，因而直接組裝實驗器材就會有順序不清、距離不好把握的缺點，導致組裝器材浪費了一定的時間。使用虛擬實驗軟件，安裝操作過程簡潔明了，用兩三分鐘就可以給學生一個非常直觀的印象，再進行真實的實驗器材組裝，往往可以省去三分鐘以上的時間，因此，使用虛擬實驗軟件的第一個優(yōu)點就是能夠節(jié)約時間。

（2）直接體現學習目標

如果直接做實驗，觀察水沸騰過程中的現象，測量時間、溫度和數據記錄同步進行，多數學生感覺忙不過來，先觀察虛擬實驗的現象，學生就可以在頭腦中建立有序的觀察記錄過程，從而在真實實驗中心里能夠有預見性，就會直接按照預定學習目標去進行實驗、

觀察和記錄。

（3）分析實驗現象能夠直奔主題

物理學習往往要進行仔細觀察和分析?？墒呛芏鄷r候，要觀察的現象稍縱即逝，沒等學生反應過來，該過程的物理特征已經消失，又沒有時間重復或者重復具有不合理性。比如，水沸騰前氣泡的變化，這個時間很短暫，學生還沒有觀察清楚，水就已經沸騰了，這個過程中由于需要記錄時間和溫度，重復就不可取了。而使用虛擬實驗軟件直接建立觀察目標，在真實實驗中學生就可以進行直觀的對比。

2.驗證式的虛擬實驗

一般在數據測量的實驗中，往往由于實驗器材、學生的操作精度等客觀條件的影響，導致實驗結果的誤差很大，而使用虛擬實驗進行驗證性實驗來補償，可以彌補這一缺陷。

在測量鐵塊的密度實驗中，測出的鐵的密度往往比實際的鐵的密度小一些，一般達到7.6 g/cm3左右，學生往往會誤以為是鐵塊不純導致的，其實這是由于測量質量時天平精度、砝碼質量不標準，測量體積時細線占有體積、量筒精度以及讀數時的誤差綜合導致的差異，我們可以用虛擬實驗進行驗證，可以比較明確地解釋誤差產生的原因。

3.復習式的虛擬實驗

每個實驗的真正操作一般只有一次，在復習過程中涉及實驗就只能憑學生的印象理解，最近做過的實驗還好一點，時間久了的實驗過程早已淡忘。這時，虛擬實驗軟件的強大威力就發(fā)揮出來了，它幾乎真實地再現了當時的實驗。下面我以“探究電阻上電流跟兩端電壓的關系”的實驗加以說明。

本實驗是電學部分重點實驗，拓展的題型很多，單純依靠講解，已經失去了說服力，講完題型，學生理解不到位，效果很差。這時適當加入虛擬實驗，學生可以一目了然。比如，說明電壓表和電流表指針同步擺動，本來需要公式推導，現在只需要觀察現象就可以了?；蛘哒f明滑動變阻器滑片移動時對電壓表和電流表指針偏轉方向的影響，也是很直觀的，教師只要在觀察現象的時候加以簡短解釋，學生理解的效果就很好了。

二、使用虛擬實驗軟件的誤區(qū)

1.完全代替實驗操作

這是一大忌諱，如果虛擬實驗完全替代了真實實驗，就會抹殺物理實驗的客觀性，并且無法培養(yǎng)學生的動手能力。

2.每課必用

我們使用虛擬實驗軟件，是基于以下幾種前提條件：（1）實驗過程比較復雜的。（2）實驗結果不具有說服力的。（3）需要重復的。（4）實驗條件不具備的。（5）實驗具有危險性的。除了這五種類型的實驗，比如聲音的產生，是很常規(guī)的簡單實驗，就沒必要使用虛擬實驗軟件里的敲鼓實驗了。

三、使用虛擬實驗軟件的意義

物理實驗教學中，我們的目的在于鍛煉學生的手腦結合能力。使用虛擬實驗軟件并不能取代真實實驗，它只是真實實驗的補充，只能在學生學習有困難的時候使用，如果學生學習能力普遍很高，那么不用也可以。但是農村初中學生學習能力平均水平較低，在農村初中使用虛擬實驗軟件才能真正發(fā)揮它的作用。

參考文獻：

馬發(fā)輝，李獻業(yè)，鐘永江，等.初中物理虛擬實驗教學模式研究[J].中國信息技術教育，2010（09）.

編輯 趙飛飛