虛擬實(shí)驗(yàn)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究

李興

摘 要：伴隨著當(dāng)前社會(huì)的不斷發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，各種高科技產(chǎn)品在教學(xué)中的運(yùn)用也是越來越廣泛，在教學(xué)中也發(fā)揮著非常重要的作用，在革新教學(xué)模式和推動(dòng)教育發(fā)展上有著非常顯著的效果。在當(dāng)前初中教學(xué)中物理這一門學(xué)科有著非常強(qiáng)的實(shí)踐性，物理實(shí)驗(yàn)室在物理教學(xué)中是至關(guān)重要的，目前虛擬實(shí)驗(yàn)的使用，轉(zhuǎn)變了以往傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式。因此，就虛擬實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的運(yùn)用進(jìn)行相關(guān)的探討和分析。

關(guān)鍵詞：虛擬實(shí)驗(yàn);初中物理實(shí)驗(yàn);教學(xué)運(yùn)用;方案

當(dāng)前新課改的要求下，物理教學(xué)中必須要以提升學(xué)生綜合能力為目標(biāo)，因?yàn)樵诔踔形锢斫虒W(xué)中具有很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)性，這樣才可以很好地提升學(xué)生的探索能力，且在物理實(shí)驗(yàn)過程中，可以很好地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，對(duì)于學(xué)生思維上的發(fā)展也有著非常好的效果。但是在當(dāng)前傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，還是有著一定的問題，正因?yàn)檫@些問題的存在，大大地影響到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展。

一、虛擬實(shí)驗(yàn)概念

在當(dāng)前物理虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要包含了虛擬仿真和Fiash課件兩種方式。當(dāng)中運(yùn)用到了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)等等，從而使得物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和虛擬技術(shù)進(jìn)行了完美的融合，運(yùn)用仿真技術(shù)，可以很好地對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行數(shù)字化。在當(dāng)前的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用虛擬技術(shù)，是當(dāng)前新課改背景下物理教學(xué)必須要進(jìn)行的一項(xiàng)工作，運(yùn)用一種方法來進(jìn)行物理教學(xué)，可以很好地提升學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的興趣，從而讓學(xué)生在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)得到很大的提升。

1.不受時(shí)間和空間的限制

在以往傳統(tǒng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中往往會(huì)受到各種限制。普遍都是因?yàn)閷W(xué)校經(jīng)費(fèi)不足，實(shí)驗(yàn)室中相關(guān)的器材和設(shè)備不完善，實(shí)驗(yàn)空間很窄等問題，這些問題往往會(huì)在很大程度上限制學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的操作，所以根據(jù)這樣的情況學(xué)校通常都會(huì)使用輪流使用的方案來解決這一個(gè)問題，但是運(yùn)用這一種方案的話就會(huì)使得學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作的時(shí)間大大縮短，這一種情況并不能很好滿足當(dāng)前學(xué)生獲取知識(shí)的要求。

2.可控性

就傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)來看，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有很高的可控性。在傳統(tǒng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下并不能對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行很好的控制，從而使得學(xué)生不能在實(shí)驗(yàn)過程中很好地去觀察到轉(zhuǎn)瞬即逝的物理現(xiàn)象，但是虛擬實(shí)驗(yàn)就可以對(duì)這一個(gè)問題進(jìn)行很好的解決，如果是進(jìn)行一些節(jié)奏較快的物理實(shí)驗(yàn)，那么就可以將其放慢。這樣的實(shí)驗(yàn)方法可以讓學(xué)生進(jìn)行全面且詳細(xì)的物理現(xiàn)象觀察，讓他們可以及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)上的記錄和分析，根據(jù)學(xué)生的需要來進(jìn)行實(shí)際過程的提取，從而讓學(xué)生可以有著更多的時(shí)間去進(jìn)行思考，進(jìn)而提升教學(xué)效率。

3.較高的安全性

在進(jìn)行某些物理實(shí)驗(yàn)期間是有著一定安全隱患的，在以往傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)操作當(dāng)中，如果是出現(xiàn)了操作失誤的狀態(tài)，那么有可能就會(huì)給學(xué)生帶來傷害。在虛擬實(shí)驗(yàn)中，可以有效避免這類情況的發(fā)生，學(xué)生可以在風(fēng)險(xiǎn)極低的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而讓他們?cè)谶M(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)期間不再提心吊膽，在降低了危險(xiǎn)性的同時(shí)，也可以很好地豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，提升他們?cè)趯?shí)驗(yàn)操作的質(zhì)量。

二、虛擬實(shí)驗(yàn)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的使用

1.測(cè)量型實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用

比如在進(jìn)行燈泡電阻測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，老師可以進(jìn)行“伏安法”測(cè)量電阻理論知識(shí)的講解，讓學(xué)生根據(jù)原理來進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，在電腦中進(jìn)行電路的連接。學(xué)生在完成電路連接這一步后，從左向右來對(duì)變阻器的滑片進(jìn)行滑動(dòng)，同時(shí)在滑動(dòng)期間進(jìn)行電流和電壓數(shù)據(jù)的記錄，進(jìn)而讓學(xué)生可以通過相關(guān)的數(shù)據(jù)來看出電燈電阻隨著電壓的提升而出現(xiàn)的變化。之后，老師可以讓學(xué)生將電阻換位定值電阻，然后進(jìn)行變阻器滑片的滑動(dòng)，通過這一步發(fā)現(xiàn)電阻的阻值沒有出現(xiàn)任何的變化。利用這兩組數(shù)據(jù)的對(duì)比，來挖掘?qū)W生的探索欲。

2.演示實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用

比如在進(jìn)行光的反射實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師可以運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)，使用平面鏡和平行的光源來開展實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臉?gòu)建。先要使用光的反射圖來為學(xué)生解釋光的反射定理和相關(guān)的理論，然后再讓學(xué)生使用量角器來對(duì)反射鏡和入射角進(jìn)行測(cè)量，然后老師再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)定理進(jìn)行總結(jié)。老師在讓學(xué)生進(jìn)行光反射實(shí)驗(yàn)期間，可以使用虛擬實(shí)驗(yàn)來對(duì)結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證，讓在利用改變?nèi)肷浣堑姆绞絹韺?duì)反射著的變化進(jìn)行證實(shí)，同時(shí)讓學(xué)生做好相應(yīng)的記錄和分析。

三、虛擬實(shí)驗(yàn)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的使用建議

在當(dāng)前眾多的科技產(chǎn)品中虛擬實(shí)驗(yàn)有著非常特殊的性質(zhì)。老師必須要在教學(xué)期間不斷提升自身的信息技術(shù)水平和課件的設(shè)計(jì)能力，從而這樣才可以有效提升自身的綜合素質(zhì)。對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)存在的不足之處和優(yōu)勢(shì)都必須要進(jìn)行很好的了解，這樣才可以在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將這一種技術(shù)進(jìn)行很好的運(yùn)用。

總之，在當(dāng)前的初中教學(xué)中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常重要的，在當(dāng)前階段大多數(shù)的學(xué)校都沒有足夠的設(shè)備，且這樣的情況并不能很好地滿足當(dāng)前教學(xué)的需求，所以，老師必須要在教學(xué)中積極去運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)，這樣才可以為學(xué)生提供更為廣泛的知識(shí)獲得途徑，在這樣的教學(xué)平臺(tái)上，才可以有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和教學(xué)的質(zhì)量。

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編輯 魯翠紅