仿真實(shí)驗(yàn)室在物理教學(xué)中的應(yīng)用

仿真實(shí)驗(yàn)室是從計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。它將實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等全部由計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)來完成，既可以仿真?zhèn)鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)，又可以仿真?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)無法涉及的條件要求很苛刻的實(shí)驗(yàn)，使得一些在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中無法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或者是難以觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變得直觀明了。它解決了教師在教學(xué)中存在的難點(diǎn)問題。

一、提高了教師的教學(xué)效率

仿真實(shí)驗(yàn)室，它含有同步實(shí)驗(yàn)和仿真工具，對(duì)于電學(xué)的一些電路圖，用鼠標(biāo)拖動(dòng)，機(jī)器就會(huì)正確地呈現(xiàn)出來，尤其是一些三維立體圖和實(shí)驗(yàn)室中不能完成的實(shí)驗(yàn)，此軟件可以很形象地把現(xiàn)象表現(xiàn)出來。教師可依據(jù)自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，最大限度地發(fā)揮課件的資源優(yōu)勢(shì)，提高教學(xué)效果。

二、豐富了實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容

仿真實(shí)驗(yàn)室可提供超出課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可模擬實(shí)驗(yàn)室沒有設(shè)備的實(shí)驗(yàn)。它為教師提供了豐富的教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)有余力的學(xué)生拓寬了思維空間，提供了從模擬走向創(chuàng)造的條件。這對(duì)于課前預(yù)習(xí)、充分搞清實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程、正確使用儀器設(shè)備、建立實(shí)驗(yàn)前的直觀認(rèn)識(shí)和課后復(fù)習(xí)及鞏固所學(xué)的知識(shí)等都有極大的幫助。

三、提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)教學(xué)中教學(xué)方式手段比較單一，對(duì)于無法完成的實(shí)驗(yàn)，大多數(shù)教師僅用粉筆、黑板，靠一張嘴滔滔不絕地講，時(shí)間長(zhǎng)了學(xué)生聽起來枯燥、乏味、注意力不集中，學(xué)習(xí)效率低下，結(jié)果很容易引起學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。虛擬軟件充滿高新技術(shù)的氣息，能極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。實(shí)驗(yàn)仿真生動(dòng)、形象，降低了學(xué)習(xí)難度，提高了學(xué)習(xí)效率。

仿真實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所發(fā)揮的作用是十分明顯的，但虛擬的環(huán)境也有明顯的不足。如，完全虛擬，沒有實(shí)物，缺乏物理實(shí)驗(yàn)的氛圍；實(shí)驗(yàn)過程理想化，對(duì)真實(shí)實(shí)驗(yàn)中的一些細(xì)節(jié)，特別是易出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)故障等問題缺乏模擬，不利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力；數(shù)據(jù)采集具有統(tǒng)一性，不利于教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，學(xué)生的實(shí)際操作能力得不到鍛煉。學(xué)生只是觀看教師點(diǎn)了幾下鼠標(biāo)，而沒有實(shí)際操作。這樣做實(shí)驗(yàn)只是讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，缺乏師生間的情感交流，較難做到教。教學(xué)中不能盲目地用虛擬等手段去替代物理實(shí)驗(yàn)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)比計(jì)算機(jī)模擬出來的更具有真實(shí)性和說服力。因此，可以實(shí)際操作的實(shí)驗(yàn)還是要實(shí)事求是地做，但對(duì)于一些難以實(shí)際演示的實(shí)驗(yàn)，為了加深學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解，適當(dāng)利用仿真實(shí)驗(yàn)也無可厚非。

實(shí)踐證明，仿真實(shí)驗(yàn)著重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，幫助學(xué)生建立直觀的認(rèn)識(shí)；真實(shí)實(shí)驗(yàn)則重在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，提高解決問題的能力。仿真實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)理論和真實(shí)實(shí)驗(yàn)之間架起了一座橋梁，使實(shí)驗(yàn)的目的性更加明確，促進(jìn)了真實(shí)實(shí)驗(yàn)的高效完成，學(xué)生在虛、實(shí)交替中提高了學(xué)習(xí)能力。

（作者單位　江蘇省射陽縣通洋初中）