董澤雨

(寶應(yīng)縣實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué) 江蘇揚(yáng)州 225800)

隨著科技水平的不斷進(jìn)步和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)不僅能夠提高教學(xué)效率，還能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的記憶。虛擬實(shí)驗(yàn)的出現(xiàn)改變了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，防止因?yàn)闀r(shí)間不足或者實(shí)驗(yàn)器材不足所導(dǎo)致的學(xué)生無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程，虛擬實(shí)驗(yàn)這種新的形式，很好的應(yīng)用了現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，讓學(xué)生們通過網(wǎng)絡(luò)就能感受到抽象的物理實(shí)驗(yàn)，還能夠節(jié)省大量的人力和物力。最主要是通過虛擬的實(shí)驗(yàn)形式，讓很多學(xué)生們隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，不需要去實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，給學(xué)生們節(jié)省大量的時(shí)間去學(xué)習(xí)更有價(jià)值的內(nèi)容。

一、應(yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初中物理實(shí)驗(yàn)的價(jià)值

虛擬實(shí)驗(yàn)是通過仿真系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，能夠很大的降低實(shí)驗(yàn)成本，學(xué)校不需要購買大量的實(shí)驗(yàn)器材，還能夠節(jié)省大量的資金服務(wù)于學(xué)生的其他活動(dòng)。學(xué)校受物理實(shí)驗(yàn)器材的限制，所以很多學(xué)生會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間等待，實(shí)驗(yàn)時(shí)間也是有限制的，對(duì)于學(xué)生來說非常不方便。然而虛擬實(shí)驗(yàn)，能夠給學(xué)生們節(jié)省大量的時(shí)間，讓他們?nèi)プ鲆恍┯袃r(jià)值的事情。虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃寣W(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)觀察得更仔細(xì)，有很多的初中物理實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象都是一瞬間的，學(xué)生可能不仔細(xì)觀察就會(huì)錯(cuò)過，但是虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)?shí)驗(yàn)的快慢程度進(jìn)行把握，能夠讓學(xué)生們觀察到每一個(gè)重要的細(xì)節(jié)，還能夠讓學(xué)生們進(jìn)行多遍觀看，加深他們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記憶。虛擬實(shí)驗(yàn)還有最主要的一點(diǎn)就是它能夠保證人的安全，有很多的物理實(shí)驗(yàn)是存在危險(xiǎn)性的，有可能因?yàn)閷W(xué)生的操作失誤，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生受傷或者導(dǎo)致其他更嚴(yán)重的后果，還有一些實(shí)驗(yàn)，在現(xiàn)實(shí)生活中無法完成的，這就給物理教學(xué)制造了很多的困難，虛擬教學(xué)就能夠解決此類問題，虛擬教學(xué)不存在安全性問題，它能夠保證絕對(duì)安全，虛擬實(shí)驗(yàn)擁有各種種類的大量實(shí)驗(yàn)以及現(xiàn)實(shí)生活中完成不了的實(shí)驗(yàn)。教師通過虛擬實(shí)驗(yàn)，不僅能夠提高物理教學(xué)的質(zhì)量，還能夠提升學(xué)生們的物理水平和物理應(yīng)用能力。

二、應(yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法策略

1.教師創(chuàng)設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率

教師要開發(fā)物理虛擬實(shí)驗(yàn)，這是進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前提，常見的一些開發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)的工具有Flash軟件和java軟件等，開發(fā)軟件的教師應(yīng)該掌握軟件的要領(lǐng)，然后再結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)的特征，進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的研制和開發(fā)。開發(fā)的物理實(shí)驗(yàn)一定要保持準(zhǔn)確性和嚴(yán)謹(jǐn)性，要使實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和現(xiàn)象更加真實(shí)，給同學(xué)在真實(shí)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)一樣的感受。仿真性物理虛擬實(shí)驗(yàn)，能對(duì)教學(xué)產(chǎn)生高質(zhì)量的效果，通過虛擬實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的理解能力，達(dá)到真正的教學(xué)質(zhì)量的提升。

例如，教師在對(duì)“小孔成像”這個(gè)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行虛擬開發(fā)的過程中，要考慮到很多的因素，比如成像的清晰度，像的大小等，保證能讓學(xué)生清晰地觀察到實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，并且學(xué)生自己在實(shí)驗(yàn)的過程中能夠掌握成像大小的影響因素，通過開發(fā)這種虛擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生充分了解到小孔成像的特點(diǎn)，還能夠讓學(xué)生更加輕松、容易理解物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵，提高了教師的教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)速度。虛擬實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡單的操作，能夠從實(shí)驗(yàn)中得出結(jié)果，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中才不會(huì)產(chǎn)生厭倦的心理，讓學(xué)生更加熱愛上虛擬物理實(shí)驗(yàn)，讓教師教學(xué)質(zhì)量更加高效。

2.運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣

教師要通過物理虛擬實(shí)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生們對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，教師在原有的教育模式下進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，都是自己在臺(tái)上進(jìn)行演示，有時(shí)候很難說清實(shí)驗(yàn)中具體的某一個(gè)細(xì)節(jié)，教師在演示的過程中學(xué)生對(duì)一些物理現(xiàn)象看的并不是特別清晰，可能會(huì)導(dǎo)致教師做完一遍實(shí)驗(yàn)下來，并沒有幾個(gè)學(xué)生能夠真正看懂學(xué)會(huì)，這樣反而沒有什么好的效果，還浪費(fèi)了大量的教學(xué)時(shí)間。慢慢地，學(xué)生們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)會(huì)缺乏積極性，也可能會(huì)出現(xiàn)教師在講臺(tái)上做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在下面做其他事情的情況。虛擬物理實(shí)驗(yàn)就能夠解決這類問題，它能夠培養(yǎng)學(xué)生們對(duì)物理的積極性和增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

虛擬物理實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生們清晰地了解實(shí)驗(yàn)步驟，還能讓學(xué)生們更加具體的觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)結(jié)論，這就能夠提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)效率，這樣他們就會(huì)感覺在學(xué)習(xí)物理方面并沒有那么吃力，慢慢地就對(duì)物理的學(xué)習(xí)充滿了興趣，并愿意自己主動(dòng)地去學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)。通過虛擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們能夠充分理解那些抽象的概念，非常有利于學(xué)生物理能力的綜合提升。

例如，教師在講解人教版《噪聲的波形圖》這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要用到很復(fù)雜的儀器和設(shè)備，才能對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象進(jìn)行演示，而且演示結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象也不是非常明顯，教師可能花費(fèi)大量的時(shí)間能將這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出來，但對(duì)學(xué)生卻沒有產(chǎn)生很好的效果。通過仿真的虛擬物理實(shí)驗(yàn)，就能很好地將各種噪聲的波形圖進(jìn)行展示，能讓學(xué)生更加直觀清晰的感受這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，既能給學(xué)生節(jié)省時(shí)間，還給學(xué)校節(jié)省財(cái)力。

虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生多遍觀察，對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行記憶，讓學(xué)生清楚地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，充分理解波形圖的知識(shí)。學(xué)生們通過這種簡便的實(shí)驗(yàn)方式，能夠充分學(xué)習(xí)了解這方面的知識(shí)，他們就會(huì)感覺到學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)是一件有趣的事，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解能力也會(huì)不斷地進(jìn)步和提升。

3.分組進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的探索創(chuàng)新能力

初中生的物理實(shí)驗(yàn)主要是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和他們的拓展創(chuàng)新能力，如果僅僅教師一個(gè)人對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察，很難得出正確的結(jié)論，對(duì)一些復(fù)雜的問題進(jìn)行理解，這就體現(xiàn)了分組合作的重要性。學(xué)生可以通過小組的合作，共同對(duì)問題進(jìn)行探究，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，教師可以讓學(xué)生們觀看虛擬物理實(shí)驗(yàn)，之后通過他們的小組合作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論進(jìn)行總結(jié)探究。這樣在學(xué)生進(jìn)行小組合作討論的過程中，他們能夠充分的對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)，通過他們之間的相互討論，來拓展思維方式。通過小組合作的形式，能夠讓學(xué)生更加高效地對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓學(xué)生們主動(dòng)去思考、研究如何總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)規(guī)律，這樣還能不斷培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和能力，能更加有效地發(fā)揮出虛擬物理實(shí)驗(yàn)的最大價(jià)值。

例如，教師在講解人教版教材《太陽光的色散》這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，可以先讓學(xué)生自己結(jié)組，教師再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，分組應(yīng)該合適全面，保證每一個(gè)小組成員有解決問題的能力，之后教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行虛擬物理實(shí)驗(yàn)的演示，就是先自己將實(shí)驗(yàn)粗略的演示一遍，再讓學(xué)生們以小組的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，教師可以給學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，讓小組的每一個(gè)成員都了解透徹這個(gè)實(shí)驗(yàn)，然后小組之間進(jìn)行相互討論研究，根據(jù)虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不斷地研究實(shí)驗(yàn)結(jié)論，然后自己進(jìn)行拓展，例如小組合作進(jìn)行驗(yàn)證紅外線與紫外線的存在等問題。

教師讓學(xué)生以小組的形式多次進(jìn)行虛擬物理實(shí)驗(yàn)，非常有利于學(xué)生之間的合作研究，學(xué)生在小組合作的過程中還能充分的對(duì)虛擬物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行理解，進(jìn)一步掌握實(shí)驗(yàn)的結(jié)論和規(guī)律，不斷培養(yǎng)學(xué)生的開拓思維與創(chuàng)新思維，提升學(xué)生們的綜合能力。

綜上所述，虛擬實(shí)驗(yàn)這種形式能夠讓學(xué)生在任何時(shí)間都可以進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生們提供便捷的途徑去學(xué)習(xí)物理。教師通過虛擬實(shí)驗(yàn)的形式進(jìn)行初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅能夠提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，還能夠加深學(xué)生們對(duì)物理的理解和應(yīng)用，最終達(dá)到高質(zhì)量的教學(xué)。