仿真实验在高中物理实验教学中的应用研究

2019-06-17施正华

成才之路 2019年14期

施正华

摘要：高中物理是一门以实验为基础的学科，借助仿真实验辅助高中物理教学，能打破时间和空间上的限制，并在真实的实验模拟环境下，增强学生对物理知识的体验，提高教学效率和教学质量，提升学生物理核心素养。文章结合教学实践，对仿真实验在高中物理实验教学中的应用进行研究。

关键词：仿真实验;高中物理;实验教学;教学质量;核心素养

中图分类号：G633.7文献标志码：A文章编号：1008-3561（2019）14-0062-01

实验是物理教学的重要组成部分，提高物理实验教学效率和教学质量是物理教师深入思考和探究的问题。而仿真实验的应用，可以给学生带来全新的实验体验。因此，教师在课堂教学中可以仿真实验为途径传授物理知识，使枯燥的物理知识变得生动形象，从而激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性，提高物理教学效率和教学质量。本文结合教学实践，对仿真实验在高中物理实验教学中的应用进行研究。

一、仿真实验在高中物理实验教学中的优势

在信息化时代背景下，信息技术与教育教学深度融合。在高中物理教学中，应用仿真实验辅助教学具有以下几个方面的优势。首先，可以保证学生接触实验的数量。在以往物理实验教学开展过程中，往往会出现仪器和器材短缺而导致實验无法进行的情况。而仿真实验能打破这种限制，可以对仪器和器材进行模拟，为学生接触物理实验的数量提供保障。其次，可以保证实验的安全。仿真实验不仅生动形象，还能避免实验危险。仿真实验还可以模拟学生肉眼看不见的一些物理现象，如磁感线、电流等，这样既可以取得更好的实验效果，又能做到生动逼真。第三，可以满足学生学习需求。仿真实验在智能手机、平板电脑上都可以进行操作，因而能激发学生实验兴趣，调动学生实验的积极性和主动性，满足学生的学习需求。

二、仿真实验在高中物理实验教学中的应用

仿真实验辅助高中物理实验教学，能够取得事半功倍的教学效果。下面从创设情境、实验假设、教师引导等方面探究仿真实验在高中物理教学中的有效应用，以提高物理教学效率和教学质量，提升学生物理核心素养。

1.创设情境，提出问题

在使用仿真实验辅助高中物理实验教学的过程中，为了能够更好地激发学生的探究兴趣，引导学生提出实验假设，教师在教学过程中可以采用情境创设的方式，让学生在真实、生动的情境中自发地提出物理实验问题。例如，在进行“能量守恒定律”这一物理实验时，教师可以通过播放动画的方式，为学生创设如下两个情境：一是有两个鸡蛋从同一高度的桌面上落下，一个落到水泥地面上摔碎了，另一个落在沙土地上，完好无损;二是两个小朋友在玩碰碰车，碰碰车的四壁裹上了一层厚厚的胶皮。这样的情境创设，能培养学生问题意识，引发学生主动思考，并提出质疑：为什么两个鸡蛋一个完好无损，而另一个却摔碎了？车辆碰撞时，动能会发生怎样的变化？学生主动思考，并提出问题，这样的教学别开生面，激发了学生主动探究的欲望。

2.实验假设，明确探究任务

应用仿真实验辅助高中物理教学过程中，教师要在学生生成疑问后趁热打铁，让学生在问题的驱动下，做出实验假设，明确探究任务，引导学生对物理知识进行更加深入的探讨。还以“能量守恒定律”这一物理实验为例，在学生提出问题后，教师可以引导学生利用仿真实验软件，把现实生活中的物体（鸡蛋和碰碰车）抽象成小球，通过设置不同的变量，观看小球会发生怎样的变化，并通过计算探究小球的动能变化规律，从而推导出“能量守恒定律”。学生在仿真实验的情境模拟中，能很容易理解动量守恒定律及其原理。仿真实验辅助高中物理实验教学，能为学生的认知提供帮助，能提高教学效率和教学质量。

3.教师引导，探索真知

在应用仿真实验辅助高中物理实验教学过程中，教师既要突出学生的主体地位，也要重视自身的引导作用。要在学生实验过程中，及时进行引导和点拨，从而促使学生在仿真实验中探索真知。例如，在进行“能量守恒定律”这一物理实验时，仿真实验的步骤是选择小球→设置小球质量、参数→设置轨道摩擦因数为0、轨道长度为30m→进行实验碰撞→记录小球碰撞后的初速度→改变实验参数→再次验证。在学生独立完成实验后，教师可以组织学生进行合作探究，让座位相邻的四个学生为一组，分别对照各自的实验结论进行探讨，共同总结出“能量守恒定律”。教师要密切关注学生的实验过程，对学生遇到的困难、出现的疑问及时进行点拨和引导，使学生的实验得以顺利进行。