分析物理器材实验与多媒体模拟实验在物理实验教学中如何进行优势互补

吴业庭

摘 要： 高中物理学科以实验为基础，对学生独立思考能力、动手实践能力要求较高。随着科学技术的不断发展，多媒体等教学设备被广泛应用于物理课堂，在很大程度上方便了教师教学，动态展示了抽象物理概念的由来，并通过模拟实验，激发了学生的学习兴趣。如何统筹多媒体模拟实验与物理器材实验之间的关系，需要教师不断研究二者之间的关系，融合二者优势，充分发挥物理探究实验的作用，构建学生完整的物理知识系统。

关键词： 多媒体模拟实验 物理器材实验 优势互补 教学质量

多媒体模拟实验的出现，更新了传统物理教学方式，拓宽了物理知识的展示途径，以丰富的图画、声音为基础，吸引学生注意力，能有效提高学生课堂参与度。对传统物理器材实验产生了较大冲击，甚至部分教师主动以模拟实验代替器材实验，但这种方式不可取，物理器材实验具备其不可比拟的优势，只有将二者有机统一，才能更好地让学生理解物理理论知识，将理论运用于生活实践。

一、物理器材实验优势分析

物理器材实验，顾名思义，其以真实、可感的实验器材为基础，具备以下两方面优势：从学生动手操作能力的角度分析，器材实验需要学生全身心参与，并严格按照实验操作标准，进行相关操作[1]。如果学生在操作过程中出现不认真的情况，则可能导致实验结果不正确，从而在很大程度上集中学生注意力。如在学习高中物理人教版“运动的描述”中，学生需要进行“小车实验”，即利用打点计时器记录“小车”在轨道上滑行的轨迹。如果使用多媒体模拟实验，学生就不能很好地掌握打点计时器等物理器材的操作；从学生创新意识的角度分析，物理注重对学生创新能力的培养，在进行器材实验的过程中，可能会发生较多的“突发状况”，虽然会在一定程度上打乱教师上课节奏，但对培养学生探究意识具有重要作用。因此，物理器材实验有利于营造良好课堂气氛，激发学生物理学习兴趣，带动学生参与到课堂学习中[2]。

二、多媒体模拟实验优势分析

多媒体模拟实验是科学技术发展的产物，能够动态展示物理理论概念的由来，也能将经典物理实验进行还原，使得学生更深层地理解物理学科，帮助学生构建完整的物理知识网络[3]。如高中物理人教版“伽利略斜面实验”，教师可以通过多媒体模拟实验，找到伽利略当时实验的视频，播放给学生看，并再利用多媒体设备，模拟出实验场景，加深学生对“匀变速直线运动”知识的印象。此外，多媒体模拟实验能展示很多实验室不能完成的实验，受到资金投入、实验性质等方面的影响，很多高中物理实验不能通过器材展示，如“万有引力”，针对这种情况，教师可以借助模拟实验，向学生展示更形象的物理概念。

三、物理器材实验与多媒体模拟实验优势互补途径

物理器材实验与多媒体模拟实验都存在一定优势，教师只有将二者有机统一，根据学生实际需要，结合课程目标，选择合适的实验方式，充分发挥物理探究实验的作用，才能达到较好的物理教学效果。

（一）借助多媒体模拟实验，验证物理器材实验结果。

在物理器材实验过程中，受到人为因素、外界环境因素等方面的限制，使得实验结果存在一定偏差，使得学生对物理现象的理解处于表层，造成知识掌握不全面等问题[4]。针对这种情况，教师可以借助多媒体模拟实验，排除外界环境干扰，在没有其他条件的作用下，完成实验的验证，重新展示物理现象和验证实验结果，帮助学生形成严谨的学习态度。如在学习高中物理人教版“摩擦力”的知识时，教师可以先让学生进行“平衡摩擦力”的器材实验，即将小车放置在平板上，并将平板一端垫高，观察小车在不受牵引力影响的状态中下滑的速度，并探究影响摩擦力的因素。再通过多媒体实验，重新展示没有任何外界干扰的实验情况，帮助学生验证器材实验结果。

（二）通过多媒体模拟实验，示范物理器材操作方式。

在进行物理器材实验时，每班学生人数较多，使得教师在演示实验过程中，不能全面观看到器材的操作方式，而多媒体模拟实验的出现，很好地弥补了器材实验的缺陷，通过制作动态的PPT，在大屏幕中循环播放物理器材操作方式[5]，引导学生完成正确的物理探究实验。如在演示“交变电流”的操作实验时，可以将寻找“正极”、“负极”的方式，制作成动画，更好地引导学生完成每一实验步骤。此外，可以利用多媒体模拟实验讲解器材的原理，将其内部结构以图片的方式展现出来。

（三）创新物理器材实验与多媒体模拟实验方式。

在实际教学过程中，教师应充分融合物理器材实验和多媒体模拟实验，进一步提高物理实验的有效性，优化探究实验的设置，改变传统的教学方式，利用模拟实验的优势，搭建其与器材实验的沟通桥梁，如在“验证机械能守恒定律”时，可以让学生先通过器材实验，再进行多媒体模拟实验的方式，加深学生对“机械能守恒表达式”的记忆。教师应不断研究两种实验方式之间的联系，通过合适的方法将其联系在一起，形成新的实验方式，提高实验的有效性。

综上所述，物理器材实验与多媒体模拟实验都具备不可替代的优势，只有将二者有机融合，才能更好地开展物理探究实验，充分发挥学生课堂主体作用，提高学生实验参与程度。在完成物理器材实验后，再用多媒体模拟实验进行检验，确保实验结果的科学性和可靠性，树立学生严谨的学习意识；借助多媒体模拟实验的优势，向学生示范物理器材的正确操作方式，协调两种实验之间的关系，从不同角度开展物理实验，让学生在动手操作过程中，获取物理知识，选择合理的实验方式，发挥实验的作用，为提高学生物理成绩打下坚实基础。

参考文献：

[1]于璟琛.现代信息技术在物理教学中的应用及其注意事项[J].科技资讯，2015，30：146-147.

[2]赵丹，邹鹏，刘晓非.多媒体技术在高校微生物学实验课上的应用初探[J].教育现代化，2015，16：129-130.

[3]纪娜娜.高中地理生活化教学初探——以鲁教版地理教材为蓝本谈高中地理教学[J].中国培训，2015，08：191.

[4]吴传茂.Multisim仿真软件在《电工技术基础与技能》教学中的应用[J].科技展望，2015，34：177.

[5]曲大为，赵福政.基于SPOC下大学网络教学资源的设计与开发探索——以吉林大学《妇产科学》课程为例[J].中国医学教育技术，2015，06：622-626.