刊名: 教学与研究
Teaching and Research
主办: 中国人民大学
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 0257-2826
CN: 11-1454/G4
邮发代号: 2-256
历史沿革:
现用刊名:教学与研究
创刊时间:1953
该刊被以下数据库收录:
CSSCI 中文社会科学引文索引(2012—2013)来源期刊(含扩展版)
核心期刊:
中文核心期刊(2011)
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
虚拟仿真实验在初中物理实验教学中的应用研究
【作者】 罗昌萍
【机构】 (青海省西宁市湟中县第一中学)
【正文】摘 要:物理本身是一门科学类的学科,因此物理实验是物理教学过程中一个非常关键的构成部分。在新课程教育改革背景下,教育部门对于学生的实践能力与创新能力的培养更为关注。而虚拟仿真是随着计算机信息技术的发展而涌现出的一种新型的实验形式。本文就围绕着虚拟仿真实验的具体应用策略进行相关探究。
关键词:初中物理;实验教学;虚拟仿真
物理实验教学是物理教学过程中不可分割的重要环节。有效的物理实验学习能够引导学生观察物理现象,探究物理定律,并进一步拓展学生的逻辑思维空间,锻炼学生的实践操作技能,从而提升学生的综合物理素养。随着计算机网络技术的不断发展,教育教学领域也迎来了巨大的转变。其中,关于虚拟仿真技术的引入给现阶段的物理实验教学提供了更广阔的发展空间,也更加符合学生个性化的能力发展需求。本文就围绕着虚拟仿真实验的意义与具体运用措施进行相关探究。
一、虚拟仿真实验对于物理实验教学的意义
虚拟实验教学是随着国家经济与科技水平的不断提升而诞生的一种新型实验方式,它是对于以往实验手段的科学补充。在传统的物理课程实验教学中,教师往往会因为教学资源、实验条件等等因素的不足而无法开展那些体量较大或者较为复杂的实验项目,而虚拟仿真实验能够通过计算机软件的模拟来完美地展现出实验过程,得到实验结果。此外,依托于互联网技术的虚拟仿真实验不受时间与空间的局限,它能够直接通过网络通讯软件在线进行实验模拟,以避免缺乏实验基础设施与场地的限制。而通过有效的仿真实验,学生可以根据计算机所推导出的各种结果来进行深入思考,进而有效拓展自身的逻辑思维空间,获得触类旁通的学习能力。
另外,针对实际实验过程中可能会出现的各种问题,虚拟仿真实验也能够有效避免。比如在操作仪器本身较为精密的情况下,如果学生没有按照教师或者教材中的要求来严格进行实验操作,就极易因为处理不当而出现实验结果偏差,甚至于直接对仪器本身造成损坏,进行影响课堂教学的效率与质量[1]。还有,有些物理实验仅仅要求学生进行一些关于实验参数的基础调整,最终得到相应数据即可,却欠缺了学生自主实操的过程,不利于学生对物理知识的吸收与掌握。而在实验教学中合理引入虚拟仿真模式,以上所有问题都能得以有效改善。
二、虚拟仿真实验在初中物理实验教学的应用策略
1. 在测量型实验中进行应用
测量类型的实验可以说是初中物理实验中最为基础的一类。这种实验所使用的仪器构造较为简单,实验步骤也并不复杂。但如果教学任务要求学生探究复杂环境下的测量结果,那么就需要用到虚拟仿真实验技术。
比如在测量“灯泡电阻”的实验中,教师首先需要教给学生运用仪器测量电阻的方法,然后让学生借助所学习过的物理定律来计算相关的数据。当学生已经掌握了基本的实验方法,教师就可以合理引入虚拟仿真软件,让学生通过构建虚拟电路来模拟电流经过的路径,最终测试复杂环境下灯泡电阻数值变动的规律,进行对其规律进行整理与总结,完成本节课的学习任务。
2. 在探究型实验中进行应用
探究型实验是初中物理实验体系中另一种基本类型之一。探究型实验旨在培养学生的观察能力,并激发出学生的探索意识,拓展学生的物理思维[2]。在实际实验中,有时候因为仪器或者自然条件的影响而无法达到进行实验的基础要求,虚拟仿真技术就能够完美模拟实验环境,以得到较为准确的实验结果。
比如在“探究液体压强”的实验中,会因为所使用液体的纯度、密度等等因素的不同而出现不同的实验结果。那么为了探究学生日常生活中所无法接触到的那些液体的压强数据,就需要利用虚拟仿真技术来进行实验。教师还可以根据液体的不同特性来让学生思考液体的压强是否与液体密度或者深度有关。
3. 在演示型实验中进行应用
虚拟仿真技术在演示型实验中具有巨大的运用优势。在部分学生因为上课不专注或者位置较远无法看清教师的实验操作时,虚拟仿真软件就能反复放大播放实验流程,以使得每一位学生都能对实验过程形成清楚直观的认知,由此强化学习印象。
比如在进行光的反射实验的演示时,教师就可以借助虚拟仿真软件来播放模拟实验,让学生能够清晰观察到光在传播到不同的物质时所产生的不同反射效果,从而帮助学生更加系统地总结与掌握反射定律。
4. 远程控制实验
在网络信息技术不断发展的新时期,虚拟仿真实验也开始迎来新的变革。目前的初中物理实验教学中,虚拟仿真实验已经可以实现远程控制。教师可以通过网络通信技术来实现在线讲学,并将实验过程完整清晰地传输至学生所拥有的移动终端上。教师可以不再仅仅利用课堂时间与学生进行交互,而可以最大限度地跨越时间与空间来营造物理实验的学习氛围。此外,为了满足物理学教学与学生自主学习的需求,部分学校还专门为此建设了网络资源库,以便师生彼此都能通过登录个人账号来及时查找自己所需的物理实验资源,从而完成教学策略的规划或者学习任务的拓展。
总而言之,虚拟仿真技术是时代发展的产物,对于这种技术手段的有效运用能够拓展物理实验教学的空间,激发学生的学习热情,以保障实验活动的有效进行。
参考文献:
[1]孙建朋. 电学仿真软件在中学物理教学中应用的研究[D].南京师范大学,2017.
[2]张天磊. 仿真实验辅助初中物理实验教学的实践[D].内蒙古师范大学,2016.
关键词:初中物理;实验教学;虚拟仿真
物理实验教学是物理教学过程中不可分割的重要环节。有效的物理实验学习能够引导学生观察物理现象,探究物理定律,并进一步拓展学生的逻辑思维空间,锻炼学生的实践操作技能,从而提升学生的综合物理素养。随着计算机网络技术的不断发展,教育教学领域也迎来了巨大的转变。其中,关于虚拟仿真技术的引入给现阶段的物理实验教学提供了更广阔的发展空间,也更加符合学生个性化的能力发展需求。本文就围绕着虚拟仿真实验的意义与具体运用措施进行相关探究。
一、虚拟仿真实验对于物理实验教学的意义
虚拟实验教学是随着国家经济与科技水平的不断提升而诞生的一种新型实验方式,它是对于以往实验手段的科学补充。在传统的物理课程实验教学中,教师往往会因为教学资源、实验条件等等因素的不足而无法开展那些体量较大或者较为复杂的实验项目,而虚拟仿真实验能够通过计算机软件的模拟来完美地展现出实验过程,得到实验结果。此外,依托于互联网技术的虚拟仿真实验不受时间与空间的局限,它能够直接通过网络通讯软件在线进行实验模拟,以避免缺乏实验基础设施与场地的限制。而通过有效的仿真实验,学生可以根据计算机所推导出的各种结果来进行深入思考,进而有效拓展自身的逻辑思维空间,获得触类旁通的学习能力。
另外,针对实际实验过程中可能会出现的各种问题,虚拟仿真实验也能够有效避免。比如在操作仪器本身较为精密的情况下,如果学生没有按照教师或者教材中的要求来严格进行实验操作,就极易因为处理不当而出现实验结果偏差,甚至于直接对仪器本身造成损坏,进行影响课堂教学的效率与质量[1]。还有,有些物理实验仅仅要求学生进行一些关于实验参数的基础调整,最终得到相应数据即可,却欠缺了学生自主实操的过程,不利于学生对物理知识的吸收与掌握。而在实验教学中合理引入虚拟仿真模式,以上所有问题都能得以有效改善。
二、虚拟仿真实验在初中物理实验教学的应用策略
1. 在测量型实验中进行应用
测量类型的实验可以说是初中物理实验中最为基础的一类。这种实验所使用的仪器构造较为简单,实验步骤也并不复杂。但如果教学任务要求学生探究复杂环境下的测量结果,那么就需要用到虚拟仿真实验技术。
比如在测量“灯泡电阻”的实验中,教师首先需要教给学生运用仪器测量电阻的方法,然后让学生借助所学习过的物理定律来计算相关的数据。当学生已经掌握了基本的实验方法,教师就可以合理引入虚拟仿真软件,让学生通过构建虚拟电路来模拟电流经过的路径,最终测试复杂环境下灯泡电阻数值变动的规律,进行对其规律进行整理与总结,完成本节课的学习任务。
2. 在探究型实验中进行应用
探究型实验是初中物理实验体系中另一种基本类型之一。探究型实验旨在培养学生的观察能力,并激发出学生的探索意识,拓展学生的物理思维[2]。在实际实验中,有时候因为仪器或者自然条件的影响而无法达到进行实验的基础要求,虚拟仿真技术就能够完美模拟实验环境,以得到较为准确的实验结果。
比如在“探究液体压强”的实验中,会因为所使用液体的纯度、密度等等因素的不同而出现不同的实验结果。那么为了探究学生日常生活中所无法接触到的那些液体的压强数据,就需要利用虚拟仿真技术来进行实验。教师还可以根据液体的不同特性来让学生思考液体的压强是否与液体密度或者深度有关。
3. 在演示型实验中进行应用
虚拟仿真技术在演示型实验中具有巨大的运用优势。在部分学生因为上课不专注或者位置较远无法看清教师的实验操作时,虚拟仿真软件就能反复放大播放实验流程,以使得每一位学生都能对实验过程形成清楚直观的认知,由此强化学习印象。
比如在进行光的反射实验的演示时,教师就可以借助虚拟仿真软件来播放模拟实验,让学生能够清晰观察到光在传播到不同的物质时所产生的不同反射效果,从而帮助学生更加系统地总结与掌握反射定律。
4. 远程控制实验
在网络信息技术不断发展的新时期,虚拟仿真实验也开始迎来新的变革。目前的初中物理实验教学中,虚拟仿真实验已经可以实现远程控制。教师可以通过网络通信技术来实现在线讲学,并将实验过程完整清晰地传输至学生所拥有的移动终端上。教师可以不再仅仅利用课堂时间与学生进行交互,而可以最大限度地跨越时间与空间来营造物理实验的学习氛围。此外,为了满足物理学教学与学生自主学习的需求,部分学校还专门为此建设了网络资源库,以便师生彼此都能通过登录个人账号来及时查找自己所需的物理实验资源,从而完成教学策略的规划或者学习任务的拓展。
总而言之,虚拟仿真技术是时代发展的产物,对于这种技术手段的有效运用能够拓展物理实验教学的空间,激发学生的学习热情,以保障实验活动的有效进行。
参考文献:
[1]孙建朋. 电学仿真软件在中学物理教学中应用的研究[D].南京师范大学,2017.
[2]张天磊. 仿真实验辅助初中物理实验教学的实践[D].内蒙古师范大学,2016.