探究“仿真物理实验室”软件在物理教学中的运用——真实情景再现

张 飞

(江苏省南京航空航天大学附属初级中学 210001)

对于从未系统接触过物理知识的初中生来说，在物理学习过程中，很多物理知识点具有抽象性，理解起来具有一定的难度.受现实条件限制，物理教师在教学过程中只能将一些难以实现的物理实验省略实践环节，而是直接将相关的物理知识点传授给学生，如此一来不仅物理教学效果难以保证，还会让学生逐渐失去对物理知识的学习兴趣.为此，将物理仿真物理实验室软件应用到初中物理教学中，可以有效弥补物理实验难以达成的缺陷.

一、将仿真物理实验室应用到初中物理教学中的作用

1.提升物理课堂教学效率

在初中物理教材中，涉及到很多物理实验教学内容，在有限的物理课堂时间内实践起来有一定的难度.例如，针对苏科版初中物理教材中，凸透镜成像规律进行实验演示的过程中，会受到外界因素影响，难以达到理想的实验效果，在光线达不到标准的情况下，会影响到学生最终的观察效果，而且无法保证班级中所有位置的学生能够清晰的观察到物理实验.而利用仿真物理实验室软件能够为学生建立透镜成像光路图，让学生清晰的看到物理实验想象，从而帮助学生降低物理知识的学习难度，提升物理课堂教学效率.

2.有利于物理知识整合

随着信息技术水平的高速发展，教育信息化成为教育发展的必然趋势，引用仿真物理实验教室正符合信息化教育的发展方向，在物理教学过程中，教室能够利用仿真物理实验教室软件设计出合适的教学软件，为学生呈现出生动形象的物理实验情景，从而激发学生对物理知识的学习兴趣与好奇心.在此过程中，学生能够将所学的物理知识与实验内容结合在一起，并不断更新学生对物理知识的认知与理解，并掌握更多的物理知识.仿真物理实验室软件的应用，实现了信息技术与初中物理教学的融合，有利于物理知识整合与应用.仿真物理实验室教学软件的开发与利用为初中物理教学起到了积极的辅助作用.在实践中有较强的操作性，能够模拟真实的物理实验情景进行数据采集仿真运算，从而帮助学生更好的理解物理知识，加深对物理知识的印象，激发学生对物理知识的探究欲望，激发学生在物理学习过程中的主观能动性.

二、在初中物理教学中应用仿真物理实验室软件的策略

1.利用虚拟实验解决教学中的重点与难点

在初中物理教学过程中，通过实验演示的方式能够帮助更好的理解物理知识，让学生感受到物理知识的魅力，吸引学生的课堂注意力.但在实际教学中，受时间、地点、设备等因素影响，物理实验教学难以开展.而随着信息技术的高速发展，这一教学缺憾能够得以弥补，利用仿真物理实验室教学软件能够通过模拟实验的方式，解决物理教学中的重点与难点.例如，在苏科版初中物理教材中，当教师在讲授电流相关知识时，判断电流方向、计算电流大小是教学重点与难点，由于电流在导体中不可见，加大了学生理解的难度，使得学生难以掌握电流分路和电流计算这部分知识内容，特别是电荷流动对学生来说难以理解.此时，教师可以利用仿真物理实验室软件，为学生设计电流的动态实验，为学生呈现出导线中正、负电荷流动的画面，通过放大微观的方式，给学生直观的视觉体验，从而降低学生对物理知识的理解难度.在初中物理教学过程中，通过虚拟实验能够帮助学生更好的理解物理课程中的重点与难点内容，从而提升物理课堂教学效率.

2.弥补传统实验的不足

初中物理教师在教学的过程中，可以先利用虚拟实验向学生介绍物理实验的目的、要求及实验原理，从而让学生根据实验要求与实验注意事项进行虚拟实验操作，并对得到的实验数据进行处理，反思实验过程与结果，在完成虚拟实验后，学生能够在真实的物理实验中避免出现不必要的错误与失误.例如，在苏科版初中物理教材中，当教师在知道学生做电路连接相关实验时，如果学生经常操作出错，软件会自动发出提醒，需要学生重新连接电路进行实验，在这样的模式下，学生能够保持清晰的实验思路，提高了学生实践操作物理实验的质量与效率.还有些物理实验难以在课堂中实践完成，教师可以利用仿真物理实验教室软件为学生呈现虚拟实验，从而解决那些由于实验难度较大无法保证实验结果，需要一定经济成本支持及具有一定危险性的物理实验.可见虚拟物理实验能够弥补传统物理实验的不足之处.例如，在做托里拆利实验时，实验原料水银具有一定的危险性，难以操作完成，教师可以利用仿真物理实验教室软件为学生呈现物理实验，从而解决物理实验有危险，操作难度大的问题，从而帮助学生更好的理解相关物理知识，并了解了相关的实验过程与实验结果.

3.培养学生的创新能力

新课程改革背景下，要求初中物理教学过程中培养学生具备创新思维与创新能力，而兴趣是学生最好的学习动力，动手实验是激发学生创新能力的重要途径.为此，初中物理教师要鼓励学生积极主动的参与到科学探究中.由于物理实验中经常会运用到一些实验仪器，学生害怕损坏实验仪器，经常不敢放开手脚操作，进而紧固了学生的创新能力.而仿真物理实验教室软件为学生营造了打破时间、空间限制的物理实验探究条件，学生可以根据自己天马行空的想象力进行物理实验，从中感受物理科学探究的乐趣，从中了解更多的物理知识，激发学生对物理知识的学习兴趣，从而培养学生具备科学探究精神.以变阻器改变灯泡亮度实验中，教师可以为学生在课上进行实验演示，让学生在课后通过仿真物理实验教室软件进行实验探究，为学生提供课后物理实验探究的机会，教师根据学生的实验结果予以学生评价与指导，还可以让学生以小组合作的方式一同探究物理实验.很多原本对物理知识并不感兴趣的学生通过仿真物理实验教室软件，逐渐燃起了对物理知识的探究兴趣，并逐渐将自己的创新想法应用到物理实验中，对其学习物理知识起到了积极的辅助作用，同时培养了学生的创新意识与创新能力.

综上所述，初中物理实验是物理教学中的重要环节，新课程改革背景下，重视培养学生的核心素养与综合素质，物理实验教学成为当下教学的重要环节.但是，受诸多因素影响，初中物理实验教学在实践中并未取得令人满意的教学成效，而仿真物理实验教室软件的应用，能够有效弥补传统物理实验的不足之处，有效提升初中物理教学效率，帮助学生更好的整合物理知识点，为初中物理实验教学起到了积极辅助作用，能够有效激发学生对物理知识的学习兴趣与探究欲望，提升物理教学的质量与效率.