巧借“虚拟实验”，活化初中物理实验教学

张明政

[摘要]实验教学是初中物理教学的重要组成部分，虚拟实验是实验教学的一种方式。实践表明，虚拟实验在某些方面优于教师演示实验和学生分组实验。文章结合教学实践，探讨虚拟实验在初中物理实验教学中的运用。

[关键词]初中物理虚拟实验实验教学

[中图分类号]G633.7

[文献标识码]A

[文章编号]1674-6058（2016）32-0077

实验教学是初中物理教学的重要组成部分，随着新课改的不断深化，初中物理教学，更关注学生的个性特征，注重培养学生质疑、探究与创新的能力。众所周知，物理实验是实现以上基本要求最直接、最有效的途径。物理实验教学方法的灵活运用是实现物理实验高效教学的重要方式，这也是一线物理教师关注的焦点。在物理课堂教学中，“虚拟实验”是一种借助现代多媒体技术的实验教学方法，能够有效提升物理实验教学质量。

一、紧扣原则。有序开展“虚拟实验”的开发制作

虚拟实验的运用必须适合教师的“教”和学生的“学”，这样才能促进初中物理实验课堂教学效益的提升。虚拟实验开发与制作的工具主要为：Powerpiont、Flash、Authorware等。作为一线的初中物理教师，在虚拟实验的制作中应该遵循：科学性、仿真性、易操作性、实用性等原则，灵活运用制作工具制作虚拟实验。在开发制作虚拟实验时，应注意信息真实可靠，符合学生的最近发展区特征，要能够有效激发学生的探究兴趣与热情。

例如，在進行“光的直线传播”相关知识的教学时，涉及“小孔成像”实验教学，物理教师可以借助Flash或Powerpiont软件进行虚拟实验的开发。实验的设计需要让学生懂得小孔成像的基本原理和影响成像大小的因素，并且要达到“轻松、认真、仔细、高效”地完成物理实验的教学目的。当然，虚拟实验的开发与制作还要注重实用性和易操作性，让学生简单拖动鼠标就能轻松完成“小孔成像”的每一个步骤，让学生通过电脑操作虚拟实验，享受亲临物理实验的真实体验。

二、激发兴趣。巧用“虚拟实验”进行仿真演示

初中生刚刚接触物理学科，由于物理学科知识的抽象性，给不少学生的学习带来了一定困难。物理实验一直是初中生学习物理的难点；在物理课堂教学中，部分教师遇到物理实验时，自己动手实验，让学生观察实验，学生的观察相对于教师的演示，有滞后性，当学生经过仔细观察依然难以掌握实验步骤和实验现象时，其学习积极性便会骤减，这样不利于学生的物理学习。若能用虚拟实验来仿真演示，通过软件操作的重复性，让学生多次观察与思考，不仅能够有效解决上述问题，而且能激发学生学习物理的兴趣，从而收到事半功倍的教学效果。

例如，在学习“测量物体的质量”章节时涉及“天平的使用”这一物理实验，该实验的目的是培养学生科学准确使用天平的能力。若采用传统方式，物理教师在讲台上进行实物仪器的测量演示实验，就不能保证教室内每一个角落的学生都能清楚地观察实验现象，这不利于学生学习。此时，教师若能借助多媒体技术进行虚拟实验演示，学生就有足够的时间进行观察与思考。在实验的过程中，教师应确定好虚拟实验目标，即会调节使用天平，会运用天平称量固体、液体质量，并学会增减砝码，科学记录测量结果。另外，要从学生的兴趣爱好和认知能力角度进行分析思考，控制好虚拟实验与讲解的次数。

三、提升能力。活用“虚拟实验”

初中物理实验旨在培养学生的质疑、析疑、探疑、解疑、动手操作、创新思维等能力。设计型实验，侧重于培养学生解决问题的能力，学生根据要求合理构建实验模型，解决实际问题。在初中物理实验教学中，许多物理现象学生难以理解，需要借助实验平台进行处理，以帮助学生理解，而操作虚拟实验比操作真实实验更方便、快捷，而且在检验实验设计是否有效方面，体现出高效、便捷的特点。

例如，牛顿第一定律（惯性定律）主要描述力与运动的关系，是初中物理教学中的重点和难点。教学中，多数教师利用摩擦力对物体运动的影响实验，帮助学生理解摩擦力，但是实际的实验操作中，摩擦力的大小难以控制，实际效果不佳是个不争的事实。但是虚拟实验可以很方便地控制摩擦力的大小；具体设计的模型如右图所示，通过控制参数来体现出不同大小的摩擦力对小球运动的影响，容易得出结论：摩擦力越大，小球运动距离越短；摩擦力越小，小球运动距离越远；无摩擦时，小球一直运动下去……