（河北省寧晉縣教育科學(xué)研究所055550）

初中物理教學(xué)中網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立與運(yùn)用

趙瑞巧（河北省寧晉縣教育科學(xué)研究所055550）

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，隨著新課程改革的推進(jìn)，實(shí)驗(yàn)的重要性日益突出，是重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)也是主要的研究方法。正是實(shí)驗(yàn)帶領(lǐng)著人類探索更多的未知世界，走進(jìn)物理科學(xué)的殿堂。但是由于多方面的原因，如實(shí)驗(yàn)器材短缺、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯、現(xiàn)實(shí)條件下無(wú)法完成或是容易發(fā)生危險(xiǎn)等原因，學(xué)生可以完成的實(shí)驗(yàn)很少。而我們所面對(duì)的初中生有著強(qiáng)烈的求知欲與好奇心，他們對(duì)周圍的一切都充滿了好奇，有著強(qiáng)烈的探究欲。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已無(wú)法滿足學(xué)生日益增長(zhǎng)的學(xué)習(xí)需求，無(wú)法順應(yīng)新形勢(shì)。隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，各學(xué)校已基本配備了計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，建立了網(wǎng)絡(luò)虛擬室，可以解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的種種弊端，讓學(xué)生直接地觀察到各類實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這樣更能激起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，參與實(shí)驗(yàn)的激情，更加利于學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)的本質(zhì)理解與靈活掌握，更加利于學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。現(xiàn)對(duì)初中物理教學(xué)中虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立與運(yùn)用淺談如下幾點(diǎn)體會(huì)。

一、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生快樂(lè)學(xué)習(xí)

興趣是最好的老師，是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)首先要考慮的因素。而在傳統(tǒng)教學(xué)中無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)，只能采用講實(shí)驗(yàn)、畫實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)進(jìn)行，教學(xué)枯燥無(wú)味，對(duì)于活潑好動(dòng)的初中生來(lái)說(shuō)沒(méi)有新意，沒(méi)有創(chuàng)意，無(wú)法集中學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生只能機(jī)械而被動(dòng)地應(yīng)付，厭學(xué)情緒滋生，不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)與教學(xué)效率的提高。而建立網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室，采用學(xué)生所普遍喜愛(ài)的網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行教學(xué)，可以在第一時(shí)間吸引學(xué)生的眼球，將學(xué)生的注意力與思維集中起來(lái)。出現(xiàn)在學(xué)生視線內(nèi)的是唯美的畫面、斑斕的色彩、逼真的情境，直觀而形象，生動(dòng)而活潑，這樣自然就可以將學(xué)生帶入最佳的學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，學(xué)習(xí)積極性高，整個(gè)教學(xué)活躍而有效。如傳統(tǒng)教學(xué)中關(guān)于馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，將兩個(gè)半球合在一起，抽掉其中的空氣，學(xué)生無(wú)法拉開(kāi)，從而說(shuō)明大氣壓強(qiáng)的存在。但是對(duì)于大氣壓強(qiáng)究竟有多大，學(xué)生并沒(méi)有直觀而深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)于這一知識(shí)自然也是一知半解。而通過(guò)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)，則可以再現(xiàn)當(dāng)年的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，將兩邊的馬匹從2匹到4匹到8匹再到16匹，方把兩個(gè)半球拉開(kāi)，將此過(guò)程再配以相應(yīng)的背景音樂(lè)，刺激學(xué)生的多種感官，將學(xué)生帶入真實(shí)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，這樣既可以激起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣與強(qiáng)烈的參與熱情，同時(shí)又可以加深學(xué)生對(duì)這一知識(shí)的深刻理解。

二、有效突破教學(xué)難點(diǎn)，提高課堂教學(xué)效率

有些物理知識(shí)抽象而深?yuàn)W，而初中生以形象認(rèn)知為主，理解起來(lái)自然會(huì)有難度。而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受時(shí)間與空間等的限制，并不能完成所有的實(shí)驗(yàn)，如電流，看不見(jiàn)、摸不著，即使采用實(shí)驗(yàn)也無(wú)助于學(xué)生的理解與掌握。如何讓學(xué)生更加深刻地理解這些難點(diǎn)這一直是廣大教師最為關(guān)注的話題。虛擬實(shí)驗(yàn)室可以突破時(shí)空的限制，化靜態(tài)為動(dòng)態(tài)，化無(wú)形為有形，化抽象為形象，能夠?qū)⒛切╇y以理解的知識(shí)點(diǎn)寓于直觀而形象的實(shí)驗(yàn)之中，這樣更能效地突破難點(diǎn)，加深學(xué)生的理解。如我們可以在虛擬實(shí)驗(yàn)室中利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的模擬功能來(lái)再現(xiàn)導(dǎo)線中正負(fù)電荷流動(dòng)的畫面，將肉眼難以觀察到的微觀粒子的運(yùn)動(dòng)直觀而動(dòng)態(tài)地展現(xiàn)在學(xué)生面前，這樣自然就可以讓學(xué)生從直觀而形象的事物中來(lái)獲取感性認(rèn)知，并由此上升為理性認(rèn)知，從而達(dá)到對(duì)這一抽象深?yuàn)W知識(shí)點(diǎn)的深刻理解與靈活運(yùn)用。

三、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力這是新課改下各學(xué)科教學(xué)的重要目標(biāo)，自然也是物理教學(xué)的主要內(nèi)容。而創(chuàng)新并不是憑空地創(chuàng)造出新事物，而是運(yùn)用所學(xué)來(lái)創(chuàng)造性運(yùn)用的過(guò)程。在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑就是動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程是一個(gè)手腦并用的過(guò)程，學(xué)生能夠?qū)㈩^腦中不斷產(chǎn)生的新想法、新思路在實(shí)驗(yàn)中不斷地驗(yàn)證與總結(jié)，這樣才能突破教學(xué)常規(guī)，創(chuàng)造性地解決問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的增強(qiáng)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師往往怕學(xué)生損壞器材、發(fā)生危險(xiǎn)等，而不敢讓學(xué)生進(jìn)行富有個(gè)性與創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生自然也會(huì)畏首畏尾，只能是按照教材、按照教師的思路按部就班地完成。這樣只能實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，但并不能靈活地運(yùn)用所學(xué)來(lái)創(chuàng)造性地解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。而在虛擬實(shí)驗(yàn)室中，可以讓師生放下種種負(fù)擔(dān)與包袱，讓學(xué)生不斷地來(lái)驗(yàn)證自己的種種猜想。這樣既可以讓學(xué)生感受到探究的樂(lè)趣，又可以讓學(xué)生在不斷的實(shí)驗(yàn)中來(lái)掌握科學(xué)探究方法，獲取物理科學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的活學(xué)活用，這樣才能讓實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生展現(xiàn)個(gè)性，釋放心潛能的平臺(tái)，成為學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造的平臺(tái)。如用變阻器改變燈泡的亮度，我采用的是課堂演示實(shí)驗(yàn)與課下虛擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式。在課堂教學(xué)中通過(guò)教師直觀的演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生來(lái)了解基本的知識(shí)與技能，同時(shí)讓學(xué)生利用課余時(shí)間，在家中通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)學(xué)校的虛擬實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生按照自己的想法來(lái)做實(shí)驗(yàn)。這樣學(xué)生就可以有更為自由而寬廣的平臺(tái)，有的學(xué)生就在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)出測(cè)風(fēng)速的電路。這樣的學(xué)習(xí)不再是機(jī)械的學(xué)與用，而是要?jiǎng)?chuàng)造性的學(xué)與用，更加利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

總之，虛擬實(shí)驗(yàn)室具有不可比擬的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也要認(rèn)識(shí)到虛擬實(shí)驗(yàn)室也存在一些不足，如沒(méi)有實(shí)際操作的氛圍，不利于學(xué)生的實(shí)際操作水平的提高，缺乏師生、生生的互動(dòng)等。對(duì)此我們要正確認(rèn)識(shí)，要將虛擬實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，只有對(duì)那些難以完成或是有危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，才可以適當(dāng)運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)來(lái)加深學(xué)生的理解。我們要將二者有機(jī)結(jié)合起來(lái)，才能為學(xué)生打造一個(gè)富有時(shí)代氣息、活躍而高效的物理課堂。

（責(zé)編 趙建榮）