模擬實驗室在物理課堂中的運用

黃海燕

一、背景

1. 物理課標(biāo)中對實驗教學(xué)的要求。注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式多樣化。物理課程應(yīng)改變過分強調(diào)知識傳承的傾向，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識。改革以書本為主、實驗為輔的教學(xué)模式，提倡多樣化的教學(xué)方式，鼓勵將信息技術(shù)滲透于物理教學(xué)之中。

2. 信息技術(shù)與物理學(xué)科的整合。對信息技術(shù)與物理課程整合的研究，是現(xiàn)代物理教師進(jìn)行教學(xué)改革的一個艱巨任務(wù)。它與傳統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)有著密切聯(lián)系和繼承性，又具有相對獨立性，對它的研究與實施將對學(xué)生主體性、創(chuàng)造性和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力具有重要意義。

3. 實驗教學(xué)的開展現(xiàn)狀?，F(xiàn)在任何學(xué)校、任何教師對探究性實驗給予都最大程度的重視并開展著。但由于學(xué)校硬件條件限制，比如實驗室的條件、器材配備、損耗的補充等，使得實驗不能順利進(jìn)行；又如，因為課時安排與各班級同時授課的沖突原因，不能使所有班級在有限的時間內(nèi)依次進(jìn)入實驗室；再如，進(jìn)行實驗復(fù)習(xí)課時，實驗回顧容量大，每個實驗臺準(zhǔn)備器材過多成問題等等，因此并不是教師心中設(shè)計的所有實驗都能帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)實驗室進(jìn)行的。

二、研究狀況

對于信息技術(shù)與物理學(xué)科的整合問題，無論上級培訓(xùn)還是教學(xué)交流，包括全國、市、區(qū)電教部門組織的學(xué)科與信息技術(shù)整合的教學(xué)比賽，一直都在開展。但對于信息技術(shù)在課堂中所占的比重，只能是仁者見仁，智者見智，這個“度”需要教師自己去把握。尤其對于實驗教學(xué)，幾乎所有教師都會忌諱用信息技術(shù)代替學(xué)生動手實際操作的過程。那么，網(wǎng)絡(luò)模擬實驗室的出現(xiàn)，更多地應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)學(xué)校和學(xué)生自學(xué)的環(huán)境，而對于實際的課堂教學(xué)能否使用或是哪些內(nèi)容適合使用，很少有物理教師去思考和嘗試。

這就需要廣大工作在教學(xué)第一線的物理教師積極思考和嘗試，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，更充分有效的為我們物理教學(xué)、為實驗教學(xué)服務(wù)。

三、目的及意義

1. 通過課程研究，優(yōu)化教學(xué)方案。通過課程研究，使教師明確什么樣的情況、哪些教學(xué)內(nèi)容適合使用網(wǎng)絡(luò)實驗室，使教師結(jié)合自己的實際情況對實驗教學(xué)設(shè)計獲得一個最優(yōu)化的方案。

2. 根據(jù)情況，提出教學(xué)新思路。使教師面對學(xué)校的信息教學(xué)環(huán)境優(yōu)越、而實驗教學(xué)環(huán)境受阻的情況能有新的思路和想法。

3. 為學(xué)生創(chuàng)造觀察和實驗的機會。在真實實驗室不能滿足需求時，退而求其次，為學(xué)生盡可能創(chuàng)造更多的觀察和實驗機會，同時從真實實驗室轉(zhuǎn)到模擬實驗室，也有助于學(xué)生從真實實驗的經(jīng)驗中轉(zhuǎn)向書面答卷的形式，不失為一種對應(yīng)試能力的一種訓(xùn)練。同時，運用多媒體教學(xué)的再現(xiàn)性功能，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，避免實驗的“一過性”。

四、實施過程、策略

（一）遇到的問題

1. 物理教師對微機室的操作平臺不熟悉。其實，微機課老師一直都是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下授課的，只要我們像他們一樣操作師生間的互動平臺，就可以組織教學(xué)了。可我們物理教師正常教學(xué)是用不到這種形式的，因此教師對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的課堂控制是一個問題。

2. 學(xué)生對模擬實驗室操作不熟悉。有些學(xué)生信息技術(shù)操作能力較差，導(dǎo)致使用模擬實驗室不能得心應(yīng)手。

（二）具體實施

1. 物理教師主動學(xué)習(xí)控制平臺的操作。

2. 對模擬實驗室的操作方法像學(xué)生做介紹。這方面的培訓(xùn)非常容易，學(xué)生們多數(shù)很容易接受，然后他們自然地就指導(dǎo)身邊的同學(xué)了。其實學(xué)生面對軟件就像面對網(wǎng)絡(luò)游戲一樣，很容易被吸引，學(xué)的也非常快。只要教師把困難想到前面，這個問題就很容易解決了。

3. 由于學(xué)生的游戲表現(xiàn)，激發(fā)教師設(shè)計教學(xué)的過程，以任務(wù)驅(qū)動的形式進(jìn)行。因為《電路故障的判斷》有別于其他的探究實驗，目的是能夠進(jìn)行判斷，因此任務(wù)驅(qū)動的形式對這節(jié)課很有效。

4. 授課過程中，教師通過控制平臺可以讓所有同學(xué)看到教師的機器，布置任務(wù)?？梢宰屆课粚W(xué)生進(jìn)行獨立操作；可以讓大家看某位同學(xué)的操作和分析講解等。

5. 其他類型的電學(xué)授課中，模擬實驗室成為電學(xué)教學(xué)中的得力助手?，F(xiàn)象明顯，可視性好，全體學(xué)生觀察現(xiàn)象清晰。

（三）分析評估

使用模擬實驗室，教師不用給學(xué)生更換器材，不怕?lián)p壞和損耗，實驗現(xiàn)象明顯，實驗課容量大，現(xiàn)象可保存等。

現(xiàn)在的仿真實驗都做得很逼真，例如在網(wǎng)上都能搜到的“初中物理實驗室1.0”里，能體現(xiàn)器材使用不當(dāng)時的損壞，損壞的器材需要先維修再歸還，不整理器材不能繼續(xù)下一個實驗等，使學(xué)生能規(guī)驗操作。我最后使用的是東師理想給提供的另一個實驗平臺，功能更完備。

曾選的《電路故障的判斷》課題很適合使用模擬實驗室，因為這節(jié)課主要目的不是學(xué)會簡單地使用基本器材，而主要是通過使用器材觀察現(xiàn)象，進(jìn)行判斷。因此，網(wǎng)絡(luò)平臺使我們教學(xué)目的更為明確，直入正題。

其他類型的授課，如《歐姆定律》等新授課，在學(xué)生實驗的基礎(chǔ)上，作為對實驗的回顧和復(fù)習(xí)，模擬實驗室也能讓學(xué)生更為清晰地觀察分析現(xiàn)象，對教學(xué)起到很好的輔助作用。