張明政

[摘要]實驗教學(xué)是初中物理教學(xué)的重要組成部分，虛擬實驗是實驗教學(xué)的一種方式。實踐表明，虛擬實驗在某些方面優(yōu)于教師演示實驗和學(xué)生分組實驗。文章結(jié)合教學(xué)實踐，探討虛擬實驗在初中物理實驗教學(xué)中的運用。

[關(guān)鍵詞]初中物理虛擬實驗實驗教學(xué)

[中圖分類號]G633.7

[文獻標識碼]A

[文章編號]1674-6058（2016）32-0077

實驗教學(xué)是初中物理教學(xué)的重要組成部分，隨著新課改的不斷深化，初中物理教學(xué)，更關(guān)注學(xué)生的個性特征，注重培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑、探究與創(chuàng)新的能力。眾所周知，物理實驗是實現(xiàn)以上基本要求最直接、最有效的途徑。物理實驗教學(xué)方法的靈活運用是實現(xiàn)物理實驗高效教學(xué)的重要方式，這也是一線物理教師關(guān)注的焦點。在物理課堂教學(xué)中，“虛擬實驗”是一種借助現(xiàn)代多媒體技術(shù)的實驗教學(xué)方法，能夠有效提升物理實驗教學(xué)質(zhì)量。

一、緊扣原則。有序開展“虛擬實驗”的開發(fā)制作

虛擬實驗的運用必須適合教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”，這樣才能促進初中物理實驗課堂教學(xué)效益的提升。虛擬實驗開發(fā)與制作的工具主要為：Powerpiont、Flash、Authorware等。作為一線的初中物理教師，在虛擬實驗的制作中應(yīng)該遵循：科學(xué)性、仿真性、易操作性、實用性等原則，靈活運用制作工具制作虛擬實驗。在開發(fā)制作虛擬實驗時，應(yīng)注意信息真實可靠，符合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)特征，要能夠有效激發(fā)學(xué)生的探究興趣與熱情。

例如，在進行“光的直線傳播”相關(guān)知識的教學(xué)時，涉及“小孔成像”實驗教學(xué)，物理教師可以借助Flash或Powerpiont軟件進行虛擬實驗的開發(fā)。實驗的設(shè)計需要讓學(xué)生懂得小孔成像的基本原理和影響成像大小的因素，并且要達到“輕松、認真、仔細、高效”地完成物理實驗的教學(xué)目的。當然，虛擬實驗的開發(fā)與制作還要注重實用性和易操作性，讓學(xué)生簡單拖動鼠標就能輕松完成“小孔成像”的每一個步驟，讓學(xué)生通過電腦操作虛擬實驗，享受親臨物理實驗的真實體驗。

二、激發(fā)興趣。巧用“虛擬實驗”進行仿真演示

初中生剛剛接觸物理學(xué)科，由于物理學(xué)科知識的抽象性，給不少學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了一定困難。物理實驗一直是初中生學(xué)習(xí)物理的難點；在物理課堂教學(xué)中，部分教師遇到物理實驗時，自己動手實驗，讓學(xué)生觀察實驗，學(xué)生的觀察相對于教師的演示，有滯后性，當學(xué)生經(jīng)過仔細觀察依然難以掌握實驗步驟和實驗現(xiàn)象時，其學(xué)習(xí)積極性便會驟減，這樣不利于學(xué)生的物理學(xué)習(xí)。若能用虛擬實驗來仿真演示，通過軟件操作的重復(fù)性，讓學(xué)生多次觀察與思考，不僅能夠有效解決上述問題，而且能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，從而收到事半功倍的教學(xué)效果。

例如，在學(xué)習(xí)“測量物體的質(zhì)量”章節(jié)時涉及“天平的使用”這一物理實驗，該實驗的目的是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)準確使用天平的能力。若采用傳統(tǒng)方式，物理教師在講臺上進行實物儀器的測量演示實驗，就不能保證教室內(nèi)每一個角落的學(xué)生都能清楚地觀察實驗現(xiàn)象，這不利于學(xué)生學(xué)習(xí)。此時，教師若能借助多媒體技術(shù)進行虛擬實驗演示，學(xué)生就有足夠的時間進行觀察與思考。在實驗的過程中，教師應(yīng)確定好虛擬實驗?zāi)繕耍磿{(diào)節(jié)使用天平，會運用天平稱量固體、液體質(zhì)量，并學(xué)會增減砝碼，科學(xué)記錄測量結(jié)果。另外，要從學(xué)生的興趣愛好和認知能力角度進行分析思考，控制好虛擬實驗與講解的次數(shù)。

三、提升能力?；钣谩疤摂M實驗”

初中物理實驗旨在培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑、析疑、探疑、解疑、動手操作、創(chuàng)新思維等能力。設(shè)計型實驗，側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，學(xué)生根據(jù)要求合理構(gòu)建實驗?zāi)Ｐ停鉀Q實際問題。在初中物理實驗教學(xué)中，許多物理現(xiàn)象學(xué)生難以理解，需要借助實驗平臺進行處理，以幫助學(xué)生理解，而操作虛擬實驗比操作真實實驗更方便、快捷，而且在檢驗實驗設(shè)計是否有效方面，體現(xiàn)出高效、便捷的特點。

例如，牛頓第一定律（慣性定律）主要描述力與運動的關(guān)系，是初中物理教學(xué)中的重點和難點。教學(xué)中，多數(shù)教師利用摩擦力對物體運動的影響實驗，幫助學(xué)生理解摩擦力，但是實際的實驗操作中，摩擦力的大小難以控制，實際效果不佳是個不爭的事實。但是虛擬實驗可以很方便地控制摩擦力的大??；具體設(shè)計的模型如右圖所示，通過控制參數(shù)來體現(xiàn)出不同大小的摩擦力對小球運動的影響，容易得出結(jié)論：摩擦力越大，小球運動距離越短；摩擦力越小，小球運動距離越遠；無摩擦?xí)r，小球一直運動下去……