關(guān)于虛擬實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

傅海亞

【摘要】隨著社會(huì)的快速發(fā)展，高中教育的教學(xué)環(huán)境發(fā)生了很大的變化，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)下社會(huì)的發(fā)展需求。在高中物理教學(xué)中，虛擬實(shí)驗(yàn)極大提高了學(xué)生對(duì)物理的好奇心與興趣，同時(shí)也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性?；诖耍恼戮彤?dāng)前高中物理教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并闡述了虛擬實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】虛擬實(shí)驗(yàn) 高中 物理教學(xué) 應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TP391.9；G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）08-0177-01

物理作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科，比較重視教學(xué)的職業(yè)化與實(shí)踐性，實(shí)踐能力與就業(yè)率是其教學(xué)的重點(diǎn)。如何把握好高中物理教學(xué)的尺度，提高教學(xué)質(zhì)量是當(dāng)前教學(xué)者必須解決的問(wèn)題。在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下，虛擬實(shí)驗(yàn)被應(yīng)用到教學(xué)領(lǐng)域中，以其自身優(yōu)勢(shì)覆蓋整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程。

一、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀分析

高中是學(xué)生最初接受教育的黃金階段，對(duì)學(xué)生今后的發(fā)展與生活都有著至關(guān)重要的影響，作為我國(guó)物理教學(xué)體系中的重要組成部分，物理教學(xué)有其自身的特殊性，學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)理論的理解能力和動(dòng)手操作能力都有著極高的要求。其中最主要的就是學(xué)生對(duì)物理的興趣，只有對(duì)物理產(chǎn)生濃厚的興趣，才可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性。但是當(dāng)前我國(guó)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還存在很多問(wèn)題。首先，實(shí)驗(yàn)教學(xué)器材落后。教學(xué)器材是開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的基礎(chǔ)與前提，由于學(xué)校資金不足對(duì)這方面的投入有限，很多器材和教學(xué)設(shè)備相對(duì)落后，根本無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量。

其次，教學(xué)思想與教學(xué)方法落后。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中，主要是以老師為主導(dǎo)，老師只是對(duì)課程與教材進(jìn)行講解。為了提高學(xué)校的升學(xué)率，忽視學(xué)生主體地位的發(fā)揮，尤其是物理相對(duì)比較難，教師缺少科學(xué)探索、科學(xué)思維與職業(yè)素養(yǎng)，只重視物理概念的傳播，不關(guān)注物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)化，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量得不到保證。

最后，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不夠完善，不重視學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。物理要求學(xué)生具有一定的邏輯性與思維敏捷性，脫離現(xiàn)實(shí)背景，以老師說(shuō)教為主簡(jiǎn)單演示為主的教學(xué)模式，使得學(xué)生根本無(wú)法理解實(shí)驗(yàn)本身的教學(xué)意義，學(xué)生不能親自實(shí)驗(yàn)和體會(huì)，在很大程度上限制了學(xué)生的思維模式，挫敗學(xué)習(xí)興趣與積極性，影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量與效果。

二、虛擬實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用分析

虛擬實(shí)驗(yàn)是一種在理論研究與實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)之上產(chǎn)生的一種新的科研方法，其本質(zhì)是科學(xué)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育領(lǐng)域的不斷融合，使得虛擬實(shí)驗(yàn)被應(yīng)用到物理教學(xué)領(lǐng)域中，成為當(dāng)前高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容。

（一）虛擬實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

物理是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，物理知識(shí)是在物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上獲得的，只有在物理實(shí)驗(yàn)中才可以讓學(xué)生深刻體會(huì)到實(shí)驗(yàn)的意義和物理所包含的知識(shí)體系。虛擬實(shí)驗(yàn)是根據(jù)物理教學(xué)要求與教育標(biāo)準(zhǔn)，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，解決了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中相關(guān)設(shè)備與器材落后與不足的問(wèn)題，而且使得物理實(shí)驗(yàn)不再受時(shí)間與地點(diǎn)的限制，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，利用多媒體技術(shù)制成的仿真實(shí)驗(yàn)充滿高新技術(shù)的氣息，引起學(xué)生強(qiáng)烈好奇心與興趣，提高學(xué)習(xí)效率[1]。

比如，在研究大氣壓強(qiáng)有多大這個(gè)問(wèn)題時(shí)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)生根本無(wú)法真切體會(huì)到，不能深入理解。而采用虛擬實(shí)驗(yàn)，借助馬德保半球?qū)嶒?yàn)，設(shè)置兩個(gè)半球分別由兩匹馬拉著，再增加到4匹、6匹、8 匹，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中添加聲音特效，讓學(xué)生有一種身臨其境的感覺(jué)，激發(fā)學(xué)生興趣。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

物理作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科，對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力與分析能力具有一定的要求，物理教學(xué)的主要目的就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的物理感，使物理變得更加透明化，形成運(yùn)用概念以求鞏固和強(qiáng)化，逐步提高學(xué)生思維的廣度與深度。而動(dòng)手實(shí)驗(yàn)就是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的主要途徑，在虛擬實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以大膽地做自己想做的事情，同時(shí)還需要教師積極探索科學(xué)適宜的教學(xué)方法，建立完整、清晰的物理實(shí)驗(yàn)體系，幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)物理知識(shí)。

比如，在講變阻器對(duì)燈泡亮度影響時(shí)，在老師的帶領(lǐng)下和學(xué)生一起利用虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行練習(xí)，準(zhǔn)備好變阻器、燈泡、電源和電壓表，根據(jù)教材實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)測(cè)風(fēng)速的電路，然后鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)更多的創(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用辯證的思維模式來(lái)看待問(wèn)題，培養(yǎng)他們創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度與思維模式[2]。

（三）通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)突破物理中的難點(diǎn)與重點(diǎn)

高中物理主要以專業(yè)課為核心，文化課程是為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課進(jìn)一步打下基礎(chǔ)。所以，需要在教材處理上必須貫徹學(xué)以致用的原則，需要組織專業(yè)課教材，可以適當(dāng)舍棄那些與專業(yè)無(wú)關(guān)又比較難的內(nèi)容。并且在物理教學(xué)實(shí)踐中，每個(gè)概念以及問(wèn)題背后都隱含著極其豐富的知識(shí)，但由于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)受到時(shí)間、空間等因素的限制，無(wú)法保證實(shí)驗(yàn)效果。利用多媒體技術(shù)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的弊端，結(jié)合物理教學(xué)特點(diǎn)，在教學(xué)形式上采取多樣靈活的教學(xué)方法。

比如實(shí)驗(yàn)、小組討論、參觀學(xué)習(xí)等，同時(shí)還可以組織與專業(yè)有關(guān)的興趣小組，還可以利用多媒體技術(shù)中動(dòng)態(tài)軟件設(shè)計(jì)，將物理中抽象的知識(shí)點(diǎn)通過(guò)動(dòng)畫(huà)的形式展現(xiàn)給學(xué)生，突破難點(diǎn)與重點(diǎn)，讓學(xué)生更容易理解與掌握。

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬實(shí)驗(yàn)被廣泛應(yīng)用到高中物理教學(xué)中，改善了傳統(tǒng)物理教學(xué)的不足之處，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性，提高物理教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳珊珊.現(xiàn)代教育技術(shù)支持下的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與實(shí)踐[D].華中師范大學(xué)，2017.

[2]袁建平.面向中學(xué)物理教學(xué)的三維可視化模型課件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2017.