高中物理教學中建立與運用網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室初探

李雪彬

新世紀是一個科技信息化時代，并逐漸滲透于社會的各個領(lǐng)域，在教育教學領(lǐng)域中虛擬實驗室也應(yīng)運而生。虛擬實驗室是計算機的虛擬現(xiàn)實技術(shù)與實驗教學相結(jié)合的產(chǎn)物，實驗器材、實驗環(huán)境與實驗步驟全部由計算機的仿真系統(tǒng)來完成，是傳統(tǒng)實驗室的數(shù)字化與虛擬化。這既是現(xiàn)代科技時代的必然產(chǎn)物，同時也是深化物理教學改革的重要趨勢。眾所周知物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，實驗在整個物理教學中占有非常重要的地位，發(fā)揮著極其重要的作用，實驗既是重要的學習內(nèi)容，更是主要的學習手段。新課改非常重視物理實驗教學，明確提出要加強學生物理實驗技能的培養(yǎng)。但是在具體的教學中受主客觀條件的影響，并不能夠完成所有的實驗操作，整個實驗教學處于單一、封閉狀態(tài)。有了網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室可以解決以往實驗教學中所難以解決的各類問題，可以讓全體學生全程參與到實驗教學中來，讓學生在實驗中展開主動而積極的探究性學習，這樣學生不僅可以掌握基本的物理概念與定理，還可以進一步規(guī)范學生的實驗操作，提高學生實驗技能，讓學生真正學會實驗，掌握學習物理的基本方法?，F(xiàn)結(jié)合具體的教學實踐對高中物理教學中網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的運用淺談如下幾點體會。

一、激發(fā)學生學習興趣，讓學生愛上實驗探究

正如烏申斯基所說：“沒有興趣的強制性學習，將會扼殺學生追求真理的欲望?！碧骄炕顒硬⒎侵皇菃我坏闹橇σ蛩貐⑴c的過程，而是一個智力因素與非智力因素共同參與、相互作用、相互影響的過程。其中以興趣為主的非智力因素正是學習強大的動力源，是學生產(chǎn)生積極的學習動機與認知行為的源泉。沒有興趣的學習就是外加的沉重負擔，學生只是被動參與、機械應(yīng)對、死記硬背，并沒有達到對知識的真正理解，與快樂學習也是背道而馳。實驗具有鮮明的實驗現(xiàn)象，這不失為激發(fā)學生物理學習興趣的重要手段。但在以往的教學中受實驗室條件、實驗器材等因素的制約，許多實驗不能完成;即使讓學生來做實驗，限于安全因素、時間等，也大多是機械地按照實驗步驟完成，并未真正發(fā)揮實驗的激趣導思效果。虛擬實驗室具有強烈的現(xiàn)代化氣息，計算機與網(wǎng)絡(luò)都是高中生所熟悉且喜歡的方式，這樣更能吸引學生的眼球，將學生的注意力集中起來，能夠同時帶動學生的視覺與聽覺等多種感官來參與到實驗中來，這使得學生參與實驗的興趣更濃、積極性更高，從而讓學生能夠全程參與到實驗過程中來。

二、模擬各種實驗現(xiàn)象，引導學生展開主動學習

物理基本的概念與定理并不是憑空產(chǎn)生的，而是科學家在大量的實驗中總結(jié)出來的，是透過大量表象達到對事物的本質(zhì)認知。只有將基礎(chǔ)知識的教學與實驗結(jié)合起來，再現(xiàn)真理發(fā)現(xiàn)全過程，這樣才能達到學生對知識的真正理解與掌握。而在現(xiàn)實條件中許多實驗是無法完成的。如微觀粒子的運動、存在安全隱患的實驗以及對實驗條件有嚴格要求的實驗等，在以往的教學中這些實驗都難以完成，就只能采用機械的灌輸，讓學生來記憶結(jié)論性認知。這樣的結(jié)果就是學生背得流利，但就是不懂、不會用，只知其然而不知其所以然。網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室可以模擬各種實驗現(xiàn)象，可以完成以往教學中所難以完成的各類實驗，將這些抽象而枯燥的物理知識寓于直觀而形象的實驗現(xiàn)象中，讓學生通過操作與觀察來獲取感性認知，并由此上升為理性認知，這樣才能達到對抽象知識的深刻理解與靈活運用。

三、開辟師生互動學習平臺，實現(xiàn)探究性學習

新課改倡導自主合作探究式學習方式，明確提出了以學生為中心的教學理念，我們的教學要更加關(guān)注學生學習方式的轉(zhuǎn)變，要由以教師為中心轉(zhuǎn)為以學生為中心，要將重點由教師如何教轉(zhuǎn)向?qū)W生如何學上來，構(gòu)建以教師為主導、學生為主體的雙主型教學模式，確立學生在學習中的主體地位，引導學生展開主動探究，實現(xiàn)教學的雙向互動。網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室為師生開辟了一個全新的網(wǎng)絡(luò)互動學習平臺，在這里教師與學生可以一起來展開積極的實驗探究，通過師生之間的積極思維與主動操作來完成更多的實驗方案，并就實驗現(xiàn)象與結(jié)果在師生之間、生生之間展開積極的交流與討論，進行思想的交匯與思維的碰撞。這樣更加利于學生深刻掌握基本的概念與定理，同時也可以提高學生的實驗技能，讓學生學會實驗操作，這樣才能真正地學會物理學習。因此，在具體的教學中，遇到有分歧的問題，我們可以引導學生來制定不同的實驗方案，借助網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室這個平臺來將實驗方案付諸于實踐，實現(xiàn)理論與實踐同步，這樣學生通過這些實驗可以獲取更多的直觀認知，再通過師生之間的共同交流與討論，就可以達到對這些基本知識點的深刻理解。

總之，建立網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室是新形勢下高中物理實驗教學的必然趨勢，可以突破以往教學中所難以解決的各種問題，將物理教學與生活、與社會結(jié)合起來，突出學生在學習中的主體地位，引導學生展開主動而積極的探究，真正實現(xiàn)學生的快樂學習、有效學習。

（責編 田彩霞）