仿真實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用探析

吳文通

摘要：部分高中學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)資源匱乏，這限制了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展，也不利于學(xué)生物理興趣和物理能力的提升。針對(duì)這一問(wèn)題，文章分析高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，從物理仿真實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)、軟件依托、應(yīng)用方式等方面提出仿真實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用思路，并從培養(yǎng)教師系統(tǒng)應(yīng)用能力、設(shè)置明確的教學(xué)目標(biāo)、規(guī)劃合理的教學(xué)流程、注重教學(xué)細(xì)節(jié)的實(shí)現(xiàn)、進(jìn)行有效的知識(shí)拓展等方面，對(duì)基于仿真實(shí)驗(yàn)的高中物理高效課堂構(gòu)建策略進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：高中物理；仿真實(shí)驗(yàn)；仿真系統(tǒng)；教學(xué)策略

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2023）04-0097-04

物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的重要根基，其能將物理知識(shí)與實(shí)際生活中的物理現(xiàn)象有效聯(lián)系起來(lái)，從而幫助學(xué)生深刻理解相關(guān)物理知識(shí)。然而，當(dāng)前高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍面臨一些難題，如實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)器材不足等，這使得部分物理實(shí)驗(yàn)難以真正開(kāi)展。因此，應(yīng)用信息技術(shù)手段對(duì)部分高中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真教學(xué)具有一定的可行性和必要性。下面，筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，從幾個(gè)方面對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用策略進(jìn)行探討，以期給相關(guān)教學(xué)帶來(lái)參考。

一、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

高中階段開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是新課標(biāo)的一項(xiàng)重要要求，物理實(shí)驗(yàn)也是學(xué)生了解物理知識(shí)、掌握物理理論和應(yīng)用方法的重要途徑。近年來(lái)，越來(lái)越多的學(xué)校開(kāi)始重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并在物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、物理實(shí)驗(yàn)課程順利開(kāi)展、物理實(shí)驗(yàn)興趣小組組建等方面取得了一定的成績(jī)。然而，部分高中學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然存在一些問(wèn)題，亟待解決。

1.物理實(shí)驗(yàn)資源不足

物理實(shí)驗(yàn)需要依托專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室和專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)器材，對(duì)實(shí)驗(yàn)室教師也有較高的要求，這就需要學(xué)校投入大量的資金建設(shè)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室，購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)器材，并投入較多的精力培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室教師。這對(duì)于部分學(xué)校來(lái)說(shuō)，具有一定的資金壓力，難以實(shí)現(xiàn)，因此部分學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)課程難以順利開(kāi)展。還有部分學(xué)校雖然建有實(shí)驗(yàn)室，但只有一間，這難以滿(mǎn)足所有學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，因此不同班級(jí)的學(xué)生不得不通過(guò)緊張的排課才能在有限的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，這使得物理實(shí)驗(yàn)課程課時(shí)嚴(yán)重不足，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)的時(shí)間難以保證，從而導(dǎo)致部分物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)流于形式，難以真正對(duì)學(xué)生的物理知識(shí)增加及物理能力提高貢獻(xiàn)力量。另外，受到物理實(shí)驗(yàn)資源不足的限制，很多時(shí)候?qū)W生學(xué)習(xí)完物理理論知識(shí)很長(zhǎng)時(shí)間后才能進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，這導(dǎo)致原有的物理課程教學(xué)計(jì)劃被打亂，物理實(shí)驗(yàn)與物理理論之間的聯(lián)系被切斷，難以形成有效的教學(xué)配合，這不僅不利于聯(lián)合教學(xué)效應(yīng)的形成，還可能會(huì)增加學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)。

2.物理實(shí)驗(yàn)缺乏靈活性

受限于實(shí)驗(yàn)資源，部分高中物理實(shí)驗(yàn)只能通過(guò)定制教具的方式進(jìn)行。此種方式雖然能夠縮短教學(xué)準(zhǔn)備時(shí)間，也能降低物理實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展難度，但是也讓物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到了限制。這種限制主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅能根據(jù)教材與書(shū)本中的要求開(kāi)展其中的一種或幾種，無(wú)法對(duì)課外實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效的實(shí)現(xiàn)，這使得物理實(shí)驗(yàn)在內(nèi)容上相對(duì)匱乏，在吸引力上也存在一定的限制。二是在物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中，教師無(wú)法對(duì)參數(shù)進(jìn)行有效的調(diào)整，僅能按照書(shū)本內(nèi)容進(jìn)行有效的幾項(xiàng)操作，這失去了通過(guò)實(shí)驗(yàn)探尋物理規(guī)律的基本功能。上述兩方面使得部分學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)流于形式，學(xué)生僅僅是按照操作說(shuō)明“走一遍”實(shí)驗(yàn)流程，難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)達(dá)成探索目標(biāo)，收獲十分有限。例如，在歐姆定律的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，部分學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室僅能提供教材中給定的實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)流程對(duì)電路進(jìn)行連接后只能在有限的選擇內(nèi)進(jìn)行極少的參數(shù)調(diào)整，由于缺少探索與自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程單一、過(guò)程枯燥、結(jié)果難以理想。

3.實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放程度不足

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)除了受到物理實(shí)驗(yàn)資源不足等客觀條件限制外，還受到實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放程度的影響。究其原因主要包括以下兩方面。一方面，部分物理實(shí)驗(yàn)存在一定的危險(xiǎn)性，可能帶來(lái)高溫燙傷、觸電等風(fēng)險(xiǎn)，因此學(xué)生必須在教師的引導(dǎo)和監(jiān)督下才能開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。另一方面，物理實(shí)驗(yàn)材料存在一定的損耗性，為了減少損耗，在多數(shù)學(xué)校中，物理實(shí)驗(yàn)室在沒(méi)有教學(xué)任務(wù)時(shí)都是“大門(mén)緊鎖”的狀態(tài)。以上兩方面原因使得高中物理實(shí)驗(yàn)室在開(kāi)放性上存在明顯不足，這給物理興趣小組開(kāi)展物理實(shí)踐探索活動(dòng)帶來(lái)了一定的阻礙，使得物理興趣小組難以真正發(fā)揮出帶動(dòng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的作用。

二、仿真實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用思路

1.物理仿真實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到各種主客觀條件限制，存在諸多的問(wèn)題，導(dǎo)致教學(xué)效果并不理想。利用仿真系統(tǒng)開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)，具有如下幾方面優(yōu)勢(shì)。

（1）可復(fù)制性。物理實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)在構(gòu)建過(guò)程中需要教師及其他專(zhuān)業(yè)人員投入較多的工作量。但是，其一旦建成就可以作為一種電子資源，在幾乎無(wú)限的空間和時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行復(fù)制和應(yīng)用，而復(fù)制應(yīng)用的成本幾乎為零。另外，仿真系統(tǒng)的電子數(shù)據(jù)在實(shí)際交流中具有極大的優(yōu)勢(shì)，部分經(jīng)典實(shí)驗(yàn)或優(yōu)秀案例可以在一定范圍內(nèi)共享，這進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可復(fù)制性及交流共享性。

（2）成本可控。在構(gòu)建物理實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)過(guò)程中，學(xué)校僅需要進(jìn)行相關(guān)軟件的購(gòu)買(mǎi)，以及對(duì)相關(guān)教師進(jìn)行培訓(xùn)，所需要投入的成本相較于建設(shè)實(shí)體物理實(shí)驗(yàn)室要低得多。而且，仿真系統(tǒng)除了必要的升級(jí)外，幾乎不需要任何后續(xù)的運(yùn)營(yíng)與養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，這進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本的控制。另外，經(jīng)過(guò)多年信息化改革，信息化、數(shù)字化課堂在教育系統(tǒng)中的建設(shè)已初見(jiàn)成效，如電子黑板、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等已成為課堂教學(xué)的“標(biāo)配”，在此條件下引入物理實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)并不會(huì)造成額外的成本增加與投入。

（3）應(yīng)用更為靈活。仿真系統(tǒng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行模擬，其中涉及的物理參數(shù)與常量均可以進(jìn)行自由調(diào)節(jié)，可以在十分便利的情況下對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的影響因素進(jìn)行控制。如在碰撞實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中，教師可以通過(guò)簡(jiǎn)單的輸入調(diào)節(jié)碰撞質(zhì)點(diǎn)的具體質(zhì)量、方向等，從而使物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為豐富，更有助于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。另外，仿真系統(tǒng)還可以對(duì)現(xiàn)實(shí)條件下無(wú)法實(shí)現(xiàn)的物理環(huán)境進(jìn)行模擬，如對(duì)重力進(jìn)行調(diào)節(jié)、構(gòu)建真空環(huán)境、設(shè)定絕對(duì)光滑平面等，這極大地拓展了物理實(shí)驗(yàn)的可能性，使得實(shí)驗(yàn)范圍更大。

（4）可隨堂開(kāi)展。利用仿真系統(tǒng)展示物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不需要進(jìn)行特定的場(chǎng)地和課時(shí)安排，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容靈活地安排對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生隨堂觀察。這樣，物理實(shí)驗(yàn)不再是單獨(dú)的教學(xué)內(nèi)容，而是能夠與理論教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)合的一種教學(xué)手段。教師通過(guò)仿真系統(tǒng)讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察，并引導(dǎo)學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)可能存在的物理學(xué)規(guī)律，再通過(guò)總結(jié)、升華、練習(xí)等方式強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)知，這不但可以增強(qiáng)物理課堂吸引力，還可以提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)效果。

2.物理仿真實(shí)驗(yàn)的軟件依托

物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需要依托具有物理引擎功能的專(zhuān)業(yè)軟件。在當(dāng)下軟件市場(chǎng)中，適合作為物理仿真實(shí)驗(yàn)的軟件主要包括兩類(lèi)，即專(zhuān)項(xiàng)仿真軟件與廣譜仿真平臺(tái)。

（1）專(zhuān)項(xiàng)仿真軟件。專(zhuān)項(xiàng)仿真軟件主要指針對(duì)物理實(shí)驗(yàn)而專(zhuān)項(xiàng)開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)仿真平臺(tái)。由于平臺(tái)是專(zhuān)門(mén)為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)而開(kāi)發(fā)的，因此應(yīng)用中存在較多的模板與案例，這客觀上可以降低教師的應(yīng)用難度，有助于教師在教學(xué)中快速進(jìn)行部署與應(yīng)用。例如，LABX實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是電子黑板數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)的配套軟件，軟件中包含了高中物理各階段的全部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果演示。教師在應(yīng)用LABX實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，僅需要在系統(tǒng)內(nèi)對(duì)給定的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置便可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)展示，應(yīng)用十分便捷。

（2）廣譜仿真平臺(tái)。廣譜仿真平臺(tái)主要指提供范式仿真功能的專(zhuān)業(yè)軟件，如3DS Max、Matlab等。廣譜仿真平臺(tái)功能強(qiáng)大，在仿真情況下，其不僅能呈現(xiàn)高中教材中的全部實(shí)驗(yàn)，還能為微電子、復(fù)雜電路、單片機(jī)等多個(gè)方面提供有效支持。但是，廣譜仿真平臺(tái)需要教師按照課堂內(nèi)容自主搭建仿真程序，這對(duì)教師的編程、仿真以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力具有較高的要求。如利用Matlab仿真系統(tǒng)對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真教學(xué)時(shí)，教師要調(diào)用不同的電學(xué)軟件構(gòu)建仿真電路，再通過(guò)模擬輸入獲得模擬輸出結(jié)果的方式對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察，這對(duì)教師來(lái)說(shuō)具有一定的難度。

3.物理仿真實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用方式

教師在將仿真系統(tǒng)引入具體的教學(xué)過(guò)程中時(shí)，可以按照專(zhuān)項(xiàng)物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)用和課堂教學(xué)應(yīng)用兩個(gè)思路進(jìn)行相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建。

（1）專(zhuān)項(xiàng)物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)用。教師可采用獨(dú)立的課時(shí)組織學(xué)生對(duì)仿真的物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行觀察與分析。在此種教學(xué)應(yīng)用過(guò)程中，教師可將教學(xué)重點(diǎn)放在仿真的過(guò)程上，如對(duì)各種參數(shù)的設(shè)定、不同參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，以及影響背后的物理學(xué)規(guī)律等。這種方式的教學(xué)不但能夠有效縮短物理實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間，還能夠帶領(lǐng)學(xué)生回顧相關(guān)知識(shí)，可以讓學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解更透徹，對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握更深入。例如，在“自由落體”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以在現(xiàn)實(shí)物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變重力，探討自由落體速度變化與重力之間的關(guān)系。

（2）課堂教學(xué)應(yīng)用。仿真系統(tǒng)在物理課堂教學(xué)中的應(yīng)用重點(diǎn)在于通過(guò)較低的課堂時(shí)間占比，將物理實(shí)驗(yàn)融入到課堂教學(xué)的基本環(huán)節(jié)中。在實(shí)際教學(xué)中，仿真物理實(shí)驗(yàn)可以作為課程知識(shí)點(diǎn)引入，也可以作為具體知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)而存在，教師的教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)集中在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)果上。如進(jìn)行帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的教學(xué)時(shí)，教師可以通過(guò)引入仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)讓學(xué)生清晰、直觀地看到微觀粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而引發(fā)學(xué)生思考，促使學(xué)生自覺(jué)總結(jié)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

三、基于仿真實(shí)驗(yàn)的高中物理高效課堂構(gòu)建策略

1.培養(yǎng)教師系統(tǒng)應(yīng)用能力

仿真系統(tǒng)的應(yīng)用需要教師進(jìn)行系統(tǒng)性學(xué)習(xí)，尤其是專(zhuān)業(yè)仿真軟件對(duì)教師的系統(tǒng)應(yīng)用能力提出了更高的要求。在此背景下，學(xué)校要有目標(biāo)地對(duì)相關(guān)教師進(jìn)行培訓(xùn)，必要時(shí)也可以采用第三方服務(wù)采買(mǎi)的方式購(gòu)入仿真場(chǎng)景編程程序。一方面，學(xué)校要從思想上對(duì)教師進(jìn)行引導(dǎo)，以提高相關(guān)教師對(duì)運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度。學(xué)?？梢孕１炯?jí)或更高層級(jí)的科研項(xiàng)目為依托，對(duì)相關(guān)教師進(jìn)行仿真軟件的應(yīng)用培訓(xùn)，以使仿真軟件真正走入教師內(nèi)心。另一方面，學(xué)校要對(duì)教師的軟件運(yùn)用能力進(jìn)行培訓(xùn)。學(xué)校可以聘請(qǐng)第三方在開(kāi)發(fā)仿真程序的同時(shí)，對(duì)教師進(jìn)行具體程序應(yīng)用的培訓(xùn)，以此提高教師對(duì)仿真程序的實(shí)際應(yīng)用能力。另外，對(duì)于那些對(duì)仿真軟件具有學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力的教師，學(xué)?？梢怨膭?lì)其利用互聯(lián)網(wǎng)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，必要時(shí)可以通過(guò)成果采買(mǎi)的形式對(duì)能力突出、表現(xiàn)突出的教師進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，以保證其能夠?qū)W(xué)習(xí)成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)效能。

2.設(shè)置明確的教學(xué)目標(biāo)

仿真系統(tǒng)與傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)課程之間存在著明顯差異，因此教師將仿真系統(tǒng)引入物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)時(shí)絕不能簡(jiǎn)單地對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)字化替代，而應(yīng)根據(jù)不同的課程內(nèi)容設(shè)定對(duì)應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)。從高中物理教學(xué)實(shí)際來(lái)看，高中物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)主要包括三方面目標(biāo)。1）展示物理知識(shí)，加深學(xué)生印象。2）重現(xiàn)物理現(xiàn)象，提高學(xué)生探究欲望。3）回顧實(shí)驗(yàn)過(guò)程，提高學(xué)生動(dòng)手能力。前兩個(gè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)均可以通過(guò)仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō)，一方面，教師可以通過(guò)引入多個(gè)課外物理仿真實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)課堂的豐富性和吸引力，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的探究欲望。另一方面，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同的物理仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，并在此基礎(chǔ)上探討物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思想和內(nèi)涵，以此增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的理解，加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的印象，從而在潛移默化中提高學(xué)生解決物理問(wèn)題的能力。對(duì)于第三個(gè)教學(xué)目標(biāo)，仿真系統(tǒng)雖然在一定程度上也能夠提高學(xué)生的動(dòng)手能力，但與教學(xué)目標(biāo)還存在一定差距，要想有效達(dá)成這一教學(xué)目標(biāo)，在實(shí)際教學(xué)中，教師可通過(guò)“虛實(shí)結(jié)合”的方式進(jìn)行傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)和仿真物理實(shí)驗(yàn)的融合教學(xué)。在基于仿真實(shí)驗(yàn)的高中物理高效課堂構(gòu)建中，教師通過(guò)設(shè)定明確的教學(xué)目標(biāo)，可以使教學(xué)更具針對(duì)性，更利于學(xué)生物理能力的提高，教學(xué)效果自然也會(huì)更加理想。

3.規(guī)劃合理的教學(xué)流程

教師如何在明確物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的指導(dǎo)下，將仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行有機(jī)融合，是物理實(shí)驗(yàn)課程成功與否的關(guān)鍵。為提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，有效達(dá)成物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，在實(shí)際教學(xué)中，教師可以“仿真展示+學(xué)生動(dòng)手”的模式對(duì)教學(xué)流程進(jìn)行合理規(guī)劃。在“仿真展示+學(xué)生動(dòng)手”模式下的教學(xué)中，學(xué)生可以通過(guò)教師的仿真演示了解實(shí)驗(yàn)的方式、方法、過(guò)程等重要信息，通過(guò)親自動(dòng)手增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提高動(dòng)手能力。值得注意的是，在實(shí)際教學(xué)中，教師要重點(diǎn)關(guān)注物理仿真實(shí)驗(yàn)與教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系，并保證仿真實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用目的緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容。如將仿真實(shí)驗(yàn)作為知識(shí)點(diǎn)引入，達(dá)到吸引學(xué)生注意的目的，將仿真實(shí)驗(yàn)作為知識(shí)點(diǎn)展示，達(dá)到幫助學(xué)生理解相應(yīng)知識(shí)的目的，將仿真實(shí)驗(yàn)作為開(kāi)放性思考切入點(diǎn)，達(dá)到引導(dǎo)學(xué)生探索的目的等。

4.注重教學(xué)細(xì)節(jié)的實(shí)現(xiàn)

在高中物理仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要重視教學(xué)細(xì)節(jié)的實(shí)現(xiàn)。如通過(guò)何種方式將仿真實(shí)驗(yàn)融入到物理課堂教學(xué)中，通過(guò)何種方式能夠更好地將仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果有效展示出來(lái)等。以“歐姆定律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，在仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師在借助仿真線(xiàn)路對(duì)相同電阻施加不同的電壓所獲得的電流差異進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如果采用系統(tǒng)直接輸出結(jié)果的方式會(huì)降低仿真實(shí)驗(yàn)的具體效果和真實(shí)度。針對(duì)這一細(xì)節(jié)，教師可以仿真電壓表與電流表，利用表顯的方式對(duì)結(jié)果進(jìn)行輸出。這不僅可以增加仿真實(shí)驗(yàn)的可信度，還可以在一定程度上鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，一舉兩得。另外，教師還可以通過(guò)“虛實(shí)結(jié)合”的方式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，如利用仿真系統(tǒng)輸出有限的條件設(shè)置，利用實(shí)物進(jìn)行必要的展示。這樣，仿真系統(tǒng)不但能夠真正融入物理課堂教學(xué)過(guò)程中，還能進(jìn)一步加深學(xué)生的直觀感受和印象，這對(duì)學(xué)生理解物理理論知識(shí)具有重要意義。

5.進(jìn)行有效的知識(shí)拓展

教師要充分利用仿真系統(tǒng)的可拓展性，鼓勵(lì)學(xué)生在基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行廣泛、大膽的探索，以激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，有效提高學(xué)生的探究能力。在高中物理仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可通過(guò)設(shè)定不同的物理參數(shù)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行探索學(xué)習(xí)，從而幫助學(xué)生理解物理知識(shí)、解決物理問(wèn)題。在學(xué)生熟悉仿真系統(tǒng)后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主編程，甚至是自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等方式對(duì)豐富的物理課外知識(shí)進(jìn)行探索學(xué)習(xí)。具體來(lái)說(shuō)，教師可通過(guò)建立物理實(shí)驗(yàn)興趣小組的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效的組織，學(xué)生小組內(nèi)部通過(guò)設(shè)定實(shí)驗(yàn)方向、理論推演實(shí)驗(yàn)結(jié)果、仿真實(shí)驗(yàn)確定結(jié)果的方式開(kāi)展一定程度的物理探索。這不僅可以幫助學(xué)生將所學(xué)物理理論知識(shí)真正應(yīng)用到實(shí)處，讓學(xué)生獲得可視化的物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還可以有效增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣，從而促使學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，乃至整個(gè)物理學(xué)科產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)欲望和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，仿真實(shí)驗(yàn)融入高中物理教學(xué)有助于降低學(xué)校實(shí)驗(yàn)成本投入，提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，并在一定程度上提高物理課堂教學(xué)效率，因此物理教師要積極將仿真實(shí)驗(yàn)引入高中物理教學(xué)。在實(shí)際教學(xué)中，教師可通過(guò)設(shè)置明確的教學(xué)目標(biāo)、規(guī)劃合理的教學(xué)流程、注重教學(xué)細(xì)節(jié)的實(shí)現(xiàn)、進(jìn)行有效的知識(shí)拓展等方式將仿真實(shí)驗(yàn)融入高中物理課堂教學(xué)，從而有效構(gòu)建高效物理課堂，有效激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣，切實(shí)提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力。

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Exploration of Application of Simulation Experiment in Physics Teaching in Senior Middle School

Wu Wentong

（No. 5 Middle School， Pingliang City， Gansu Province， PingLiang 744000， China）

Abstract： Some high schools are short of physical experiment resources， which limits the development of physical experiment teaching， and is not conducive to the improvement of students physical interest and physical ability. In view of this problem， the article analyzes the problems existing in physics experiment teaching in senior high school， puts forward the application ideas of simulation experiment in physics teaching in senior high school from the aspects of advantages， software support， application methods， etc.， and from the aspects of cultivating teachers systematic application ability， setting clear teaching objectives， planning reasonable teaching processes， paying attention to the realization of teaching details， and conducting effective knowledge expansion， this paper probes into the construction strategy of high school physics efficient classroom based on simulation experiment.

Key words： high schoolphysics； simulation experiment；simulation system；teachingstrategies