结合虚拟实验优化初中物理教学

王继红

【摘要】物理实验一般分为测量型实验、演示型实验、探究型实验、设计型实验以及操作型实验，不同实验的具体实验过程不同，应用的实验理论也不同，对学生的实验能力要求也存在一定的差异。在传统的实验教学过程中，初中物理教师往往侧重操作演示型实验，实验教学过程比较枯燥，学生的参与感不强。本文分析了在物理实验教学中应用虚拟实验的作用;其次，本文进一步分析了在物理教学中应用虚拟实验的方式方法，希望可为广大初中物理教师提供有效借鉴和参考。

【关键词】初中物理;虚拟实验;教学优化

在初中阶段，物理课程是一门学生未接触过的科目，与此同时物理是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科，因此初中物理学科是一门具有极大难度的学科。初中物理科目是一门实验科学，书本中任一理论的得出都需进行大量的实验，并且物理知识涉及运动规律以及物质结构，因此具有一定的抽象性，从而物理学科的讲授需要依据实验的开展。虚拟实验是随着互联网发展而出现的一种新型技术形式，其既可保证知识讲授通过实验的方式，又可减少实验设备的准备，并且保证实验过程的安全性，因此，推进虚拟实验在初中物理教学中的应用策略探究进程势在必行。

一、创设教学情境

物理是一门观察和实验的科学，初中物理知识多是以实验的形式呈现。学生如果只是一旁观看而不是深度参与，就很难真正理解实验结果，降低对教学活动的参与度。在物理实验教学过程中，借助虚拟现实技术，教师可以依据教学目标的要求，引入教学内容设定，创设符合学生认知发展规律、吸引学生学习兴趣、促使学生主动参与学习的教学情境，以此来激发学生参与实验教学的热情，营造愉快积极的学习氛围，使学生对物理现象的发生产生探索、发现和认识的内在需求。例如在《透镜及其应用》一课中，教师可以通过计算机凸透镜成像模拟实验软件，模拟透镜成像的过程，通过软件操作按钮上下拉动改变透镜的焦点焦距，并对随之改变的实像进行观察，使学生更便于理解凸透镜的成像规律。借助按钮的拖动改变成像的状态，学生感受到模拟实验的神奇和有趣，以饱满的热情投入到教学情境的演练当中。学生在观察操作中探究凸透镜成像的规律，初步理解凸透镜对光的汇聚作用等教学内容。

二、结合生活实际

在生活中，存在很多物理知识。教师要善于引导学生从生活中汲取物理智慧，细心观察生活中所存在的事物。综合以往的教学经验不难发现，受传统应试教育的影响，学生学会的知识，往往很难进行灵活的应用。这就使得学生对自己当前所学习的内容产生了怀疑，思考每天日复一日的学习究竟有什么意义。为了让学生的学习尽可能的贴近生活，教师就需要在日常的教学中进行有效的渗透。物理与生活之间存在着密切的联系，许多物理知识都是源于对生活现象的思考，然后反作用于生活，为生活带来更多便捷。因此，教师可以结合生活实际，促进学生将知识学以致用。

例如，在教学“影响水蒸发快慢的因素”这部分内容时，教师可以让学生结合生活经验来进行思考。教师可以举出“烧热水”的例子，让学生来猜想影响水蒸发快慢的因素。学生大致会给出相应的几个答案，然后教师就可以通过虚拟实验的形式来促进学生进行进一步的探究。最终，学生会得出“表面积”“空气流速”“温度”是影响水蒸发快慢的主要因素。在已有知识的基础上，教师可以鼓励学生到生活中去进行探索，验证自己实验的结论，并且应用到生活当中。这样一来，通过结合生活实际，有利于促进知识学以致用，给学生提供更多的思考和实践机会。

三、提高学生实验参与感和实验公平性

在传统的物理实验教学中，物理教师往往依据班级学生的认知和物理实验室的格局，将学生分为不同的小组，要求小组同学合作完成具体的实验任务。但由于学生对基础实验知识的掌握程度不同，物理实验操作能力存在较为明显的差异，导致一些学生在参与小组类型的实验教学活动时“插不上手”，没有实验参与感，影响学生参与实验活动的兴趣和动力。在应用虚拟实验后，教师可结合学生的实际情况，为学生选择独立实验或者小组实验。即使是在独立实验的情况下，学生也可在虚拟实验平台获得较为充足的实验资源，甚至可得到较为完整的实验提示，从而使基础不好、操作能力差的学生也可在自己的“小舞台”，随意练习和操作，进而在比较轻松、自由的实验操作过程中，不断摸索正确的实验办法，强化自身實验操作能力。针对适合小组实验的同学，初中物理教师也可利用虚拟实验平台开展小组实验教学活动，要求学生根据实验任务要求完成不同的数据操作，进而使学生在合作中探究实验现象，在虚拟平台的支持下，更自由地分工、更全面地记录，从而使实验活动的内容更丰富，公平性更好。

四、辅助复习知识

随着新课程改革进程的推进，教师有意识推进课堂讲解过程的改革，但是忽略了复习知识的过程。物理学科中，知识复习的过程是帮助学生建立知识框架，梳理知识脉络的重要部分，因此教师应推进此环节的创新与变革，由此保证学生学习知识的条理性。为此，教师应将虚拟实验运用至复习过程中，例如，教师在讲解完“了解电路”这一单元内容后，首先教师要求学生自主回顾课程知识，建立知识框架，其次教师在课程结束的五分钟前，将与课程相关的实验过程展现给学生，由此为学生留有深刻印象，保证其在回想知识的过程中记忆的加深，最后教师将虚拟实验发给家长，学生在完成课后复习的过程中借助实验形式解决其认为的重点与难点，从而保证学生在再次回顾与理解知识。在这一过程中，教师合理运用虚拟实验加深学生对知识的印象，促进其在观察与实践过程中深化对知识的理解。由此可见，教师运用虚拟实验辅助学生复习，有助于学生直观中感悟知识，从而提高对课程内容的熟悉度与掌握度，进而保证物理学习成效。

结语：在实际的教学中，物理教师可以灵活虚拟实验，将其应用于导入物理新知，激发学生学习兴趣和加强学生记忆等环节中，力求有效利用虚拟实验提升初中物理教学的质量。

参考文献：

[1]郑珂，李新晖.基于VR的初中物理仿真实验案例设计与研究[J].中国教育技术装备，2020（15）：111-114.

[2]肖微.初中化学虚拟实验平台在教学中的应用形式与策略[J].基础教育参考，2019（05）：44-45.