結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)，提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率

成云飛

初中物理教學(xué)中，虛擬實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用豐富了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的空間和實(shí)驗(yàn)儀器的限制，給初中物理教學(xué)提供了很大的便利。

一、激發(fā)學(xué)生的興趣

興趣是最好的老師，教師在教學(xué)中應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的興趣。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式單一，給學(xué)生提供的操作機(jī)會(huì)也比較少，大部分實(shí)驗(yàn)都是教師通過(guò)講解來(lái)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)，教學(xué)氛圍枯燥，不利于學(xué)生將注意力集中到課堂中，使得學(xué)生在課堂中失去學(xué)習(xí)的熱情，教學(xué)效率低。但通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)，能夠豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪o學(xué)生提供真實(shí)的畫面、豐富的色彩，讓學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，激發(fā)學(xué)生的思維。同時(shí)虛擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用也使得學(xué)生有更多實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，增加學(xué)生的積極性，讓學(xué)生更好地觀察、記憶和鞏固。如在學(xué)習(xí)天平的使用的物理實(shí)驗(yàn)中，教師需要培養(yǎng)學(xué)生能夠科學(xué)準(zhǔn)確地使用天平。傳統(tǒng)的實(shí)物教學(xué)無(wú)法保證每一個(gè)學(xué)生都能觀察到實(shí)驗(yàn)過(guò)程，不利于學(xué)生對(duì)天平操作的充分掌握。因此，教師可以使用虛擬實(shí)驗(yàn)演示的方式，讓所有學(xué)生都能夠充分體會(huì)天平的用法。具體的教學(xué)過(guò)程中，教師需要先定好虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，然后確定具體的內(nèi)容讓學(xué)生完成，教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中進(jìn)行相應(yīng)的引導(dǎo)和講解，保證學(xué)生能夠準(zhǔn)確掌握測(cè)量的方法。

二、擴(kuò)大操作的空間

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于是真實(shí)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生在操作過(guò)程中怕出現(xiàn)危險(xiǎn)、弄壞實(shí)驗(yàn)器材等問(wèn)題，總是心有憂慮，不能充分發(fā)揮自己的操作水平，打開(kāi)自己的思維。但虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃寣W(xué)生放心去思考，為學(xué)生提供了充分操作的機(jī)會(huì)。如初中物理教學(xué)中有很多電學(xué)實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)儀器比較容易損壞，尤其是操作不當(dāng)更容易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行下去。但通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不必?fù)?dān)心操作失誤使得儀器損壞，學(xué)生可以清晰地觀察到實(shí)驗(yàn)過(guò)程，鍛煉自己的操作能力，掌握實(shí)驗(yàn)的正確方法。如初三學(xué)習(xí)的串并聯(lián)電阻實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)如果在實(shí)際操作過(guò)程中出現(xiàn)接線的錯(cuò)誤，很容易燒壞儀器。因此教師可以先讓學(xué)生通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行練習(xí)，掌握了實(shí)驗(yàn)方法后再進(jìn)行實(shí)際操作，充分鍛煉學(xué)生的操作能力。學(xué)生也可以按照自己的想法去設(shè)計(jì)一些獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行操作驗(yàn)證，體會(huì)到實(shí)驗(yàn)探究的樂(lè)趣。同時(shí)通過(guò)自主進(jìn)行學(xué)習(xí)探究，能夠活躍學(xué)生的思維，學(xué)生利用虛擬實(shí)驗(yàn)，更好地鍛煉自己的學(xué)習(xí)意識(shí)，從而提高自己各方面的能力。

三、豐富教學(xué)的內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)是初中物理的重要內(nèi)容，在實(shí)際教學(xué)中，由于現(xiàn)實(shí)條件的限制，導(dǎo)致一些實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行操作，學(xué)生沒(méi)有進(jìn)行充分的實(shí)驗(yàn)操作。有的學(xué)校存在實(shí)驗(yàn)儀器嚴(yán)重不足的情況，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法取得良好的效果。通過(guò)運(yùn)用仿真物理實(shí)驗(yàn)室軟件，能夠讓學(xué)生充分了解物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)，原來(lái)做不了的實(shí)驗(yàn)也能通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)完成，如真空狀態(tài)下的物體自由落體運(yùn)動(dòng)。通過(guò)運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)，可以有效控制實(shí)驗(yàn)的節(jié)奏和進(jìn)度，讓學(xué)生更加充分地體會(huì)實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)和現(xiàn)象，從而更加準(zhǔn)確地理解其中蘊(yùn)含的知識(shí)。同時(shí)，虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虮苊鈱?shí)驗(yàn)操作過(guò)程中發(fā)生危險(xiǎn)，也能避免實(shí)驗(yàn)器材的損壞。使用虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪档蛯?shí)驗(yàn)成本，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材，這些器材成本較高且數(shù)量有限，無(wú)法滿足全校師生的使用，而且實(shí)驗(yàn)器材使用過(guò)程中容易出現(xiàn)故障，需要進(jìn)行維修和保養(yǎng)，這些都需要很多的成本。但使用虛擬實(shí)驗(yàn)，能夠有效降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成本，所有的實(shí)驗(yàn)都能夠通過(guò)仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，還能供多人反復(fù)使用，優(yōu)化了初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

四、提高學(xué)生的能力

虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪o學(xué)生提供更多的探究空間。教師可以安排學(xué)生通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)來(lái)完成探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，掌握其中蘊(yùn)含的物理知識(shí)。如探究凸透鏡成像的規(guī)律實(shí)驗(yàn)，如果進(jìn)行實(shí)踐操作，無(wú)法保證室內(nèi)的光線變化，無(wú)法有效觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，體會(huì)不到展現(xiàn)的規(guī)律。但通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)就能夠很好地滿足各方面的條件，從而順利地完成實(shí)驗(yàn)的觀察和總結(jié)。通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，能有效培養(yǎng)學(xué)生探究、動(dòng)手操作的能力。教師可以給學(xué)生安排一些探究的任務(wù)，然后讓學(xué)生以小組的形式去合作學(xué)習(xí)。首先在小組內(nèi)進(jìn)行課題的虛擬實(shí)驗(yàn)操作，然后對(duì)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行總結(jié)，最后各小組展示自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師針對(duì)各個(gè)小組的實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)和補(bǔ)充。讓學(xué)生有充分的時(shí)間和空間實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探究的能力。如在進(jìn)行太陽(yáng)光的色散和驗(yàn)證紫外線、紅外線的存在的實(shí)驗(yàn)中，教師可以先給學(xué)生安排實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生共同參與實(shí)驗(yàn)操作，然后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論，歸納出實(shí)驗(yàn)中需要注意的事項(xiàng)。等學(xué)生熟練掌握實(shí)驗(yàn)操作技巧后，再安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

總之，虛擬實(shí)驗(yàn)是一種新型的教學(xué)模式，教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)妥善使用，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，合理利用虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軐?shí)現(xiàn)對(duì)物理知識(shí)的理解和吸收，增加實(shí)驗(yàn)技巧，提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。