分析物理器材實(shí)驗(yàn)與多媒體模擬實(shí)驗(yàn)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)

吳業(yè)庭

摘 要： 高中物理學(xué)科以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考能力、動(dòng)手實(shí)踐能力要求較高。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，多媒體等教學(xué)設(shè)備被廣泛應(yīng)用于物理課堂，在很大程度上方便了教師教學(xué)，動(dòng)態(tài)展示了抽象物理概念的由來(lái)，并通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如何統(tǒng)籌多媒體模擬實(shí)驗(yàn)與物理器材實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)系，需要教師不斷研究二者之間的關(guān)系，融合二者優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮物理探究實(shí)驗(yàn)的作用，構(gòu)建學(xué)生完整的物理知識(shí)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞： 多媒體模擬實(shí)驗(yàn) 物理器材實(shí)驗(yàn) 優(yōu)勢(shì)互補(bǔ) 教學(xué)質(zhì)量

多媒體模擬實(shí)驗(yàn)的出現(xiàn)，更新了傳統(tǒng)物理教學(xué)方式，拓寬了物理知識(shí)的展示途徑，以豐富的圖畫(huà)、聲音為基礎(chǔ)，吸引學(xué)生注意力，能有效提高學(xué)生課堂參與度。對(duì)傳統(tǒng)物理器材實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了較大沖擊，甚至部分教師主動(dòng)以模擬實(shí)驗(yàn)代替器材實(shí)驗(yàn)，但這種方式不可取，物理器材實(shí)驗(yàn)具備其不可比擬的優(yōu)勢(shì)，只有將二者有機(jī)統(tǒng)一，才能更好地讓學(xué)生理解物理理論知識(shí)，將理論運(yùn)用于生活實(shí)踐。

一、物理器材實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)分析

物理器材實(shí)驗(yàn)，顧名思義，其以真實(shí)、可感的實(shí)驗(yàn)器材為基礎(chǔ)，具備以下兩方面優(yōu)勢(shì)：從學(xué)生動(dòng)手操作能力的角度分析，器材實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生全身心參與，并嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)操作標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行相關(guān)操作[1]。如果學(xué)生在操作過(guò)程中出現(xiàn)不認(rèn)真的情況，則可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不正確，從而在很大程度上集中學(xué)生注意力。如在學(xué)習(xí)高中物理人教版“運(yùn)動(dòng)的描述”中，學(xué)生需要進(jìn)行“小車實(shí)驗(yàn)”，即利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄“小車”在軌道上滑行的軌跡。如果使用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就不能很好地掌握打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等物理器材的操作；從學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的角度分析，物理注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在進(jìn)行器材實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，可能會(huì)發(fā)生較多的“突發(fā)狀況”，雖然會(huì)在一定程度上打亂教師上課節(jié)奏，但對(duì)培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)具有重要作用。因此，物理器材實(shí)驗(yàn)有利于營(yíng)造良好課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣，帶動(dòng)學(xué)生參與到課堂學(xué)習(xí)中[2]。

二、多媒體模擬實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)分析

多媒體模擬實(shí)驗(yàn)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，能夠動(dòng)態(tài)展示物理理論概念的由來(lái)，也能將經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行還原，使得學(xué)生更深層地理解物理學(xué)科，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)[3]。如高中物理人教版“伽利略斜面實(shí)驗(yàn)”，教師可以通過(guò)多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，找到伽利略當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)的視頻，播放給學(xué)生看，并再利用多媒體設(shè)備，模擬出實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，加深學(xué)生對(duì)“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”知識(shí)的印象。此外，多媒體模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)苷故竞芏鄬?shí)驗(yàn)室不能完成的實(shí)驗(yàn)，受到資金投入、實(shí)驗(yàn)性質(zhì)等方面的影響，很多高中物理實(shí)驗(yàn)不能通過(guò)器材展示，如“萬(wàn)有引力”，針對(duì)這種情況，教師可以借助模擬實(shí)驗(yàn)，向?qū)W生展示更形象的物理概念。

三、物理器材實(shí)驗(yàn)與多媒體模擬實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)途徑

物理器材實(shí)驗(yàn)與多媒體模擬實(shí)驗(yàn)都存在一定優(yōu)勢(shì)，教師只有將二者有機(jī)統(tǒng)一，根據(jù)學(xué)生實(shí)際需要，結(jié)合課程目標(biāo)，選擇合適的實(shí)驗(yàn)方式，充分發(fā)揮物理探究實(shí)驗(yàn)的作用，才能達(dá)到較好的物理教學(xué)效果。

（一）借助多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證物理器材實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

在物理器材實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，受到人為因素、外界環(huán)境因素等方面的限制，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在一定偏差，使得學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的理解處于表層，造成知識(shí)掌握不全面等問(wèn)題[4]。針對(duì)這種情況，教師可以借助多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，排除外界環(huán)境干擾，在沒(méi)有其他條件的作用下，完成實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，重新展示物理現(xiàn)象和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，幫助學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。如在學(xué)習(xí)高中物理人教版“摩擦力”的知識(shí)時(shí)，教師可以先讓學(xué)生進(jìn)行“平衡摩擦力”的器材實(shí)驗(yàn)，即將小車放置在平板上，并將平板一端墊高，觀察小車在不受牽引力影響的狀態(tài)中下滑的速度，并探究影響摩擦力的因素。再通過(guò)多媒體實(shí)驗(yàn)，重新展示沒(méi)有任何外界干擾的實(shí)驗(yàn)情況，幫助學(xué)生驗(yàn)證器材實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（二）通過(guò)多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，示范物理器材操作方式。

在進(jìn)行物理器材實(shí)驗(yàn)時(shí)，每班學(xué)生人數(shù)較多，使得教師在演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不能全面觀看到器材的操作方式，而多媒體模擬實(shí)驗(yàn)的出現(xiàn)，很好地彌補(bǔ)了器材實(shí)驗(yàn)的缺陷，通過(guò)制作動(dòng)態(tài)的PPT，在大屏幕中循環(huán)播放物理器材操作方式[5]，引導(dǎo)學(xué)生完成正確的物理探究實(shí)驗(yàn)。如在演示“交變電流”的操作實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以將尋找“正極”、“負(fù)極”的方式，制作成動(dòng)畫(huà)，更好地引導(dǎo)學(xué)生完成每一實(shí)驗(yàn)步驟。此外，可以利用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)講解器材的原理，將其內(nèi)部結(jié)構(gòu)以圖片的方式展現(xiàn)出來(lái)。

（三）創(chuàng)新物理器材實(shí)驗(yàn)與多媒體模擬實(shí)驗(yàn)方式。

在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)充分融合物理器材實(shí)驗(yàn)和多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步提高物理實(shí)驗(yàn)的有效性，優(yōu)化探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)置，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，利用模擬實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，搭建其與器材實(shí)驗(yàn)的溝通橋梁，如在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”時(shí)，可以讓學(xué)生先通過(guò)器材實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行多媒體模擬實(shí)驗(yàn)的方式，加深學(xué)生對(duì)“機(jī)械能守恒表達(dá)式”的記憶。教師應(yīng)不斷研究?jī)煞N實(shí)驗(yàn)方式之間的聯(lián)系，通過(guò)合適的方法將其聯(lián)系在一起，形成新的實(shí)驗(yàn)方式，提高實(shí)驗(yàn)的有效性。

綜上所述，物理器材實(shí)驗(yàn)與多媒體模擬實(shí)驗(yàn)都具備不可替代的優(yōu)勢(shì)，只有將二者有機(jī)融合，才能更好地開(kāi)展物理探究實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生課堂主體作用，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與程度。在完成物理器材實(shí)驗(yàn)后，再用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性和可靠性，樹(shù)立學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)意識(shí)；借助多媒體模擬實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，向?qū)W生示范物理器材的正確操作方式，協(xié)調(diào)兩種實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)系，從不同角度開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在動(dòng)手操作過(guò)程中，獲取物理知識(shí)，選擇合理的實(shí)驗(yàn)方式，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用，為提高學(xué)生物理成績(jī)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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