如何借助网络做好物理实验的模拟

李铭熙

摘 要 随着信息技术的发展，网络逐渐应用于物理实验教学中。本文主要介绍了网络化物理实验模拟的目标以及应用，并提出了网络化物理实验的作用以及借助网络做好物理实验教学的基本原则。

关键词 网络资源 计算机 物理实验 模拟

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.01.050

How to Do the Simulation of Physical Experiment with the Help of the Network

LI Mingxi

（NO.2 Middle School of Shijiazhuang， Shijiazhuang， Hebei 051430）

Abstract With the development of information technology， the network is gradually applied in the teaching of physical experiment. This paper mainly introduces the goal and the application of network physics experiment simulation， and puts forward the function of network physics experiment and the basic principle of doing physics experiment teaching.

Keywords network resources； computer； physics experiment； simulation

0 引言

随着科技进步和信息技术的发展，教育教学也得以不断改革和创新，无论是在教学内容、教学手段上，还是教学方法上，都逐渐走向数字化。物理教学，尤其是物理实验是抽象性和操作性見强的学科，将网络技术应用于物理实验教学，会为物理实验教学开创一个全新的局面。如何借助网络做好物理实验模拟，建立信息化、数字化物理实验教学成为我们需要认真思考的问题。首先要明确物理实验数字化教学的改革目的和改革思路，不仅要对教学内容进行改革，还要对教学方法和教学评价方式进行改革。利用网络做好物理实验模拟，不仅有利于丰富教学内容，激发学生的学习兴趣，还有利于创建更加科学合理的教学模式，营造更加和谐舒适的学习环境。网络化的物理实验教学，有助于培养学生的自主学习能力和创新能力。

1 网络化物理实验模拟的目标

1.1 实现资源共享

目前，物理实验教学内容增加与课时不足是教师遇到的一个难题。如果在物理实验教学中融入网络技术，就可以丰富和充实教学资源。所以在物理实验教学中进行数字化、网络化教学十分重要。不仅可以扩充学习资源，还可以实现资源共享，更有利于提高学生的物理实验学习成效。网络化的物理实验与传统的物理实验相比，可以有效提高实验课程教学质量。开放的网络化物理实验教学，可以让我们在任何时间、任何地点进行学习。可以利用开放的网络平台找到适合自己的学习方法。因此，借助网络来构建物理实验模拟体系对于学生来说是十分必要的。

1.2 构建网络化物理实验模拟教学体系

构建网络化物理实验模拟的教学体系，可以提高学生对物理实验的兴趣。网络化教学是高科技提供给我们的良好契机，使学生能够近距离地接触物理实验。其实传统的物理实验教学与借助网络的物理实验模拟可以是相互互补的关系。通过传统的教学，学生可以掌握到各项物理实验的基本原理和相关知识点。掌握了必要的知识点后，通过网络化的物理实验模拟可以更清楚地掌握具体的实验步骤和实验细节，有利于学生亲自动手操作。同时，也增加了教学的科学性和多样化。借助网络化模拟物理实验，还可以让学生将学习资料或原始素材拷贝到U盘中，方便学生自主学习。

2 网络化物理实验模拟的应用

（1）模拟物理实验过程。在物理实验中借助计算机是必要的，首先它可以用来模拟物理实验过程，丰富物理教学内容，把许多难点内容变得通俗易懂。借助网络化模拟物理实验过程，其最主要的目的就是要激发学生的学习兴趣和积极性。比如，在滑动变阻器的教学部分，传统的教学方法使学生很难理解电压和电流是怎样随着滑动变阻器的变化而变化的，但如果在计算机上对该教学内容加以演示，使电压和电流随电阻的变化而变化，便可以直观感受相应数字显示或灯光强度变化。用虚拟的网络模拟物理实验演示，可以将视频、动画和图片等都有效结合起来，不仅可以将物理实验的概念以及目的清楚地表现出来，而且更加形象生动，能够带来理想的教学效果，同时还有利于培养学生的科学精神和创新能力。

（2）构建物理实验网络教学平台。物理实验网络教学平台的建立，是物理教学改革的一项重要举措，它能够使学生高效地从物理实验中学到知识。物理实验网络教学平台首先是一个网络资源平台，教师需要把所有的教学内容、实验操作演示和相关仪器使用说明都上传到网络物理教学平台上，这样，学生就可以随时随地对教学内容进行预习或者复习。这也是传统教学方法所不能做到的，物理实验网络教学平台可以根据学生的学习基础，解决学生在预习和复习过程中遇到的各种问题。

网络化的物理实验形式，融入了动画和图片等，提高学生对物理学习的兴趣。同时对于一些实验仪器设备比较难掌握和实验步骤比较复杂的实验，通过网络教学平台可以反复学习和研究，而且一些标准的操作流程还可以供学生下载，大大减少了教师在实验过程中所花费的时间，提高了物理实验课程教学效率。

（3）构建物理实验网络交流平台。物理实验教学的网络化，除了可以构建物理实验网络教学平台外，还可以构建物理实验网络交流平台。这种网络交流平台主要是为了方便教师与学生、学生与学生，甚至教师与教师之间进行交流。比如，学生可以在该平台交流和讨论所学到的物理知识，或者在物理实验中遇到的困难，还可以与同学们一起观看物理实验模拟过程，并谈论自己的心得与体会。教师可以利用该平台实时解决学生遇到的困难，或者与其他教师一起讨论课程进展和教学方式，以提高教学成效。

3 网络化物理实验模拟的作用

（1）有利于拉近师生之间的距离。借助网络平台进行物理实验教学，最大的好处就是拉近师生之间的距离，增加了师生之间的互动，巧妙地解决了师生之间交流困难的问题。通过网络化物理实验模拟教学，教师可以更加容易地与学生成为朋友，更方便地与学生进行沟通和交流。不仅给物理教学增添了趣味性，还提供了教学互动的良好平台。网络化物理实验模拟更容易吸引学生的注意力，让学生能够主动投身到物理学习中，满足学生的个性发展需求。

（2）有利于提高实验预习和复习效果。网络化物理实验模拟教学体系，为学生提供了充足的预习和复习资源，开拓了学生对于物理实验的认知。虽然物理实验教材是开展物理实验教学的基础，但仅凭一本教材是难以深入了解和认识物理实验的。对于课前完全不了解物理实验的学生来说，想要在课堂上又快又好地做好物理实验，是十分困难的。因此通过网络化的物理实验教学平台，极大地方便了学生进行物理实验的预习和复习。我们可以随时通过电脑或手机进行网上物理实验操作方法演示，包括教师的教学PPT和实验操作模拟，使学生能够在课前就对物理实验操作过程有充分的了解，并在课后进行系统而详细的复习。网络化的物理实验模拟也使预习效果有所提高，使抽象的知识具体化和形象化，使难以操作的实验都能生动地展现在学生面前，使学生在短时间内能够扎实掌握实验原理和实验操作方法。

（3）有利于提高實践能力和创新能力。借助网络对物理实验进行模拟，可以实现对学生实践能力和创新能力的培养。培养学生的实践能力和创新能力，首先保证学生有扎实的物理基础知识，只有具备了扎实的物理基础知识，才能在此基础上有所创新，有自己的深刻感悟。学生在观看实验操作的示范视频时，能够一边观看学习，一边寻找可用的设备来亲自操作一番，很好地提高了学生的操作能力，同时可以在操作的基础上，进行探索和创新。学生可根据个人能力和兴趣，开展简单的手边实验，这也是网络化物理实验教学的优势。通过物理实验教学的网络化建设，不仅培养了学生的自主学习能力，还培养了学生的实验操作能力及探索创新精神。

4 借助网络进行物理实验模拟演示的原则

（1）目的性原则。通过网络进行模拟实验演示，首先应该具有特定的研究内容，即目的明确。一般需要进行模拟的实验都是比较复杂的，学生不易理解和接受。而只需用简单的方法就能很清楚地解释物理现象的实验，是没有必要利用网络加以模拟的。因此，利用网络进行物理实验模拟，一定要有明确的目的性和选择性。让学生通过实验模拟感受一些较为复杂的实验，为学生提供直观的、形象的实验体会。基于网络的物理实验模拟演示中具有明显的优势，可以将物理现象和物理过程予以充分展现。

（2）科学性原则。物理学是以实验为基础的一门学科，具有科学性和严谨性，因此在借助网络进行物理实验模拟时，要遵循科学性原则。无论以何种形式来演示物理实验，都须以科学性为基本原则，使模拟的物理实验科学准确，只有这样才能很好地运用于物理教学。比如，利用网络演示的内容不能过于密集，也不能毫无规律，否则会使学生难以将注意力集中于教学内容中。设计的物理实验模拟要力求形象直观，尽可能接近实际操作，以有效引导学生理解和掌握实验操作要领，提高学习效率。

5 总结

目前对物理实验教学的改革主要集中于网络技术的应用。借助网络进行物理实验模拟，是一种新型的教学方式，可以与传统的物理实验教学互补。该教学方式是信息技术和网络发展到一定程度的必然产物，是未来物理实验教学的发展方向。网络化的物理实验模拟有利于提升教学质量，完善课程设置，并能激发学生的学习兴趣，很好地达到教学目标。

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