虚拟实验与初中物理实验教学整合的实践与反思

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1、虚拟实验与初中物理实验教学整合的实践与反思郎溪县飞里中学张双喜摘要：物理学是一门建以实验为基础的学科。因此在物理教学中，实验是教学活动中一个必不可少的过程，它对于培养学生的实际操作能力和解决问题的能力是至关重要的，可以说学生的大部分实践能力都是通过实验得到的。作为新发展起来的虚拟实验，解决了传统真实实验的一些问题，同时又带来了一些新问题。本文根据自己在教学实践和学习的基础上对虚拟实验的类型、与物理真实实验教学整合的模式作了一些粗浅的探讨，并就整合过程中存在的问题进行了深刻的反思。不当之处，敬请专家指正。关键词：整合虚拟实验真实实验

2、教学模式反思虚拟实验与物理实验教学的整合，就是要发挥虚拟实验在实验教学中的优势。把虚拟实验作为学生的认知工具，为学习主体建构一个发挥创造潜力的教与学环境，构建创造教育的新模式，通过学生的参与，培养学生的创造性思维和实践能力。一、用于物理实验教学的两种虚拟实验1.动画演示课件6这是信息技术用于学科教学的最初表现形式，是信息技术和课程整合的最底层次，目前大多数教师都采用这种形式和方法。教师可以使用现成的计算机辅助的教学软件或多媒体素材库，选择其中合适的部分用在自己的学科教学之中，也可以利用PowerPoint、flash、几何画板、A

3、uthorware等软件，综合利用各种教学素材，将实验过程和现象设计成模拟真实情况的演示文稿和多媒体课件，演示某些实验现象，动态地展示实验的过程和理论模型，帮助学生理解所学知识，实现了它们无法实现的教育教学功能。动画演示物理实验虽然有一定的动态性，但是它只是对物理现象和结果的定性的展示，它所展示的物理结果并不是由计算而得，而是被预先设定好，一般不具有交互性，它所有的动态过程一般都采用文件播放形式，形成一种模式比较固定的教学方式。2.虚拟实验室下的仿真实验虚拟仿真实验是利用计算机创建一个可视化的实验操作环境,其中的每一个可视化仿真物

4、体代表一种实验仪器或设备,通过鼠标点击以及拖曳操作这些虚拟的实验仪器或设备,即可进行各种实验,达到与真实实验相一致的教学要求和目的。它是虚拟仿真技术、计算机技术和专业理论知识多方面结合的结晶。无论是学生还是教师都可以自由地、无顾虑地随时进入虚拟实验室操作仪器进行各种实验，为实验教学的改革提供了条件和技术支持。虚拟物理实验室和一般意义上的物理实验室的不同之处在于虚拟实验室中操作的并不是真实存在的实验仪器和设备，而只是以软件仿真来模拟已经存在和使用的设备。仿真物理实验室的使用旨在为物理教学创造一个激发学生积极探究的物理情境。它具有很强

5、的交互性、开放性和构建性，对于正在学习物理的学生来说，仿真实验室是一个理想的学习工具。二、信息技术下的虚拟实验与传统实验教学整合的教学模式6虚拟实验与传统实验教学的整合，一方面要发挥它们各自的优势，强化实验教学过程，同时又借助于实验为载体，促进学生学习并应用信息技术解决实际问题；另一方面突出学生的学习过程，有效地培养学生的学习能力和综合素质。1.动画课件演示型教学模式教师使用信息技术为主的动画演示型教学模式中，最简单的方式就是在现有教学模式基础上将信息技术作为新教学媒体使用，信息技术成为供教师展示教学内容的工具。运用这一教学模式，

6、教师应熟悉多媒体教学课件的开发、使用。一般在演示实验的基础上，用计算机模拟实验现象的物理过程和结果，可使静态事物动态化，微观现象可视化，抽象知识形象化，完成难做实验的动画模拟，进行物理过程的动态分析。在做好实验的基础上应用动画模拟再叠加分析性的信息，为学生搭建由形象思维迈向抽象思维，由表象到理性的“桥梁”，促进学生识别实验现象发生及变化的条件，然后再进行抽象概括，形成概念、规律，归纳物理现象的共同特征。它的流程一般为：设疑激趣演示实验模拟实验意义建构应用创新例如：笔者在进行“声音不能在真空中传播”的实验教学时，用抽气盘和抽气机进行

7、演示。由于绝对真空不可能实现，只可以随气体的逐渐减少，我们可听见的声音逐渐减弱，实验无法达到理想的效果。在讲清实验环境、实验条件、实验过程和真实实验的支持下，笔者采用了动画课件的演示，帮助学生构建知识。6应当提出的是，我们在利用这些资源时，不能只停留在演示播放的水平上，我们必须根据教学目标的要求，依据建构主义的基本原理，做好师生教与学的活动方式的设计，把它们作为认知工具，构建新型的教学模式。2.虚拟仿真实验下自主探究的教学模式随着信息技术的发展，借助于多媒体技术和一些工具软件创设的虚拟仿真实验室进入了我们的物理实验教学，它为学生提

8、供了全方位的操作环境、为教师提供了开放性的教学平台、学生探索性的学习平台。一方面，虚拟实验可以弥补传统实验中，由于条件的限制，仪器被损坏的不可修复性等所造成的学生探求欲望得不到满足；另一方面，它为实验提供了必要的工具和手段，使学生可以在自主地在“问