探究仿真实验在高中物理教学中的运用

张 艳

(云南省宣威市第八中学 655400)

物理是一门以实验为基础的学科，具有很强的探究性，教学经常需要演示促进学生理解，让其在观察、对比中获得认知，以总结规律，形成系统认知.然而，在实际教学中，受到各方面条件的限制，课堂难以开展实验.对此，就可借助仿真实验改善，让学生在模拟情境中观察，以获得间接经验，为后续深入做好准备.

一、预习——提前准备，提高效率

高中物理教学十分重视学生实验能力的培养，对于学生操作有明确要求，因而在教材中设计了很多分组实验与演示实验.然而，在实际操作中，这些实验的实施与开展需要花很多时间，如果在课堂上一 一完成，就会严重影响教学进度.

针对以上问题，在教学中就要借助仿真实验模仿，不必要在课堂上让学生熟悉一些实验流程，像实验操作、数据处理、注意事项等都需要化很多时间，之后还要点评，更是费时.在课堂上，如果一味沿袭传统，就会让学生陷入高压、焦虑的情绪中，最终导致教学效果变差.因此，就可引入仿真实验，让学生在预习环节投入到实验中，以解决问题，提高效率.在教学“探究平行四边形定则”时，鉴于这是重点，需要学生实验操作，借助实践加深学习印象.在实践时，就可先从网上下载相关的动画仿真实验程序，将其拷贝到机房的计算机上，让学生利用课余时间自主完成.由此，学生便在实践操作中认识并掌握“探究平行四边形定则”实验的原理、弹簧秤读数的方法、记录数据的方法以及作图法处理实验数据的方法等.这样一来，便能最大限度提高课堂教学效率，将有限的时间花在“刀刃”上，给每个学生提供实践体验的机会，让其在仿真实验中获得真切感悟，无形中对学科产生兴趣，主动参与到后续活动中.长此以往，就能改变学生对物理学习的看法，从根本上转变态度，以为能力的提升、素养的发展做好充分准备.

借助预习环节的实践就能充分调动学生，让其在正式探究前就将学内容，为真实实验做好扎实准备.在这一过程中，要鼓励学生互帮互助，让学优生带领学困生，在细节方面做好引导，确保在仿真实验后能顺利完成课堂实验.

二、探究——对比引导，促进理解

在高中物理课堂上，实验与学科的关系十分密切，教学过程中需要大量实验，借助演示呈现，帮助学生理解，以促进并深化理论学习.意识到这一点，就可引入仿真实验，借助这一活动给促进学生对概念以及规律的理解，扎实掌握.

在当前教学中，演示实验虽然进行，但是效果并不佳，尤其是一些实验现象不明显的实验，虽然前排学生看得见，大后排学生难以看清楚，这就导致教学难以达到预期效果.针对这一问题，就可借助仿真实验解决，具体实施时可先进行演示实验，随后借助仿真实验对比，之后将两者结合对比讲解.这样一来，不仅能突出实验的真实性，还能放大实验现象，让学生对结论规律有更清晰、深刻的理解.在教学“产生感应电流的条件”一课时，就可借助这一方式讲解，首先演示三个实验：导线切割磁感线、磁体运动产生感应电流以及线圈电流改变产生感应电流.随后借助多媒体进行仿真实验，在这一过程中引导学生进行“产生感应电流”的条件分析.由此，便能将原本一瞬间的实现现象，即“电流表指针瞬间变化”延长，让学生在屏幕上清楚观察到，以加深对重点的理解，让原本模糊的知识点变得清晰.在这一过程中，如果学生有需要，还可以反复演示，进行减速操作和暂停操作，以帮助其清楚了解，有效提升教学效率，无形中完善学生认知体系，让其在仿真实验中获得学习支持.

这样一来，就能将仿真实验运用到课堂教学中，将原本不清楚的现象放大、延长，在这一过程中促进学生理解，让其有机会、有时间将实验与理论结合，无形中掌握要点，避免认知不清，后期出现短板，最终影响学科能力的提升.

三、复习——同步训练，加深巩固

在传统复习课上，通常是“教师讲，学生听”，这一方法过于单一，弱化学生主体地位，难以达到理想效果.为了改变这种“学生学得累，老师教得累”的问题，就可引入仿真实验，同步习题训练，帮助学生及时巩固，查漏补缺.

在复习中，如果在学生遇到难点问题时，就要回顾之前的实验，这会浪费很多课堂时间，且效果无法保障.对于这一问题，就可创新模式，在遇到较难的专题复习时，可带学生到机房复习，借助仿真系统展开，一边讲解一边让学生操作，以唤醒学生旧知，让其针对难点展开剖析.这样一来，不仅能调动学生，激发其兴趣，还能改变学习模式，让复习课堂有所突破.在复习“测量电源电动势和内阻”实验时，就可借助电路仿真软件Multisim，先让学生进行实验复习.在这一环节，学生就可根据题目内容自由搭建实验电路，及时反馈，以获得电路各部分的电流和电压数据.在仿真操作中，学生测量电源电动势、内阻，将三种实验电路用模拟软件搭建起来，之后获得准确数据.这时，考虑到学习难度较大，就可开展合作学习，让学生在获取数据后用Excel进行处理，之后提供时间让其进行组间交流，最后在班级汇报.这样一来，在这一节复习课中，学生不仅及时复习了三种测量电源电动势、内阻的电路，还在原有基础上完善认知，以提升复习课的教学效率，无形中培养学生操作能力.

在这一过程中，除了让学生进行仿真实验，还要帮助其构建知识框架，将实践与理论完美结合，切实帮助其掌握.需要注意的是，这种复习方式对于学生能力要求较高，因而为了确保整体效率，就要加强对学困生的关注，及时提供帮助.

总之，仿真实验的运用可落实到高中物理教学的各个环节，物理是预习、课堂探究还是复习，都可借此激发学生，让其在兴趣驱动下展开积极探索，以培养学生良好的思维能力，让其在循序渐进中提升认知能力，最终落实教学目标，让课堂达到预期效果.