仿真软件助力物理课堂提升的研究

武似梅

【摘要】在开展高中物理教学活动的过程中，受实际环境制约，教师很难开展部分实验演示活动，难以提升物理课堂的教学质量，不利于学生的学习发展.借助仿真软件，教师不仅能更好地展示部分实验过程，还能引导学生加强对部分物理知识重难点的理解，提升学生的学习兴趣和学习主动性.如此教师也能运用仿真软件实现物理教学效率的提升，让学生通过直观的认知加强对物理现象、物理知识的理解，促进学生学习能力的发展.本文主要从物理课堂教学存在的问题以及仿真软件助力物理课堂提升的研究等方面进行论述.

【关键词】仿真软件；高中物理；实验教学

借助物理实验教学活动，教师能够帮助学生更好地理解部分物理知识与现象，加快学生理解掌握的速度.但部分实验会受实际条件的制约，无法较好地展现，因而教师也需要借助信息技术进行实验教学优化.但在运用信息技术开展实验视频教学活动的过程中，很多教师都忽视了与学生之间的有效互动，加上实验视频的局限性，教师很难运用物理实验视频引导学生加强对物理知识的理解，进而使得学生不能快速掌握物理实验知识，也影响了学生实践能力的发展.结合学生存在的问题，教师需要深入思考，借助仿真软件尝试解决物理课堂存在的教学问题.

1 物理课堂教学存在的问题

许多物理教师在开展物理教学活动时都会出现轻视实验教学的情况，并难以结合物理实验教学内容开展直观化、趣味化的实验教学活动.在这样的情况下学生很难提高自身的实验操作能力水平，无法快速地理解物理实验原理.在实际的教学活动中，部分教师运用视频教学或者图片讲解的方式引导学生加强对物理实验的理解，但这样的方式往往难以加深学生的印象，并且难以促进学生动手能力的发展，学生也会因物理实验学习难度较大而出现畏难心理，难以灵活地运用所掌握的物理知识解释物理实验过程中出现的部分现象.这样导致学生很难在理解的基础上开展实验创新活动，进而不利于自身物理核心素养能力的提高.长期以往，学生会出现轻视物理实验学习的问题，并很难通过物理实验强化对物理知识的理解.

不仅如此，部分教师也会出现盲目引导的情况，运用抽象化的文字内容引导学生加强对物理实验原理、实验过程的理解，使得部分学生错误的运用死记硬背方式记忆物理实验知识.这样的方式虽能帮助学生记忆实验步骤和过程，但却很难灵活的运用、掌握物理实验知识.既会增加学生的学习压力，也会影响学生的发展，学生将很难树立正确的物理实验学习观念.

许多教师会出现盲目使用物理实验教学视频的情况.受实际环境制约，很多物理教师较难还原某些物理实验，因而，部分物理教师运用物理实验视频引导学生加强对物理实验的理解.但物理实验视频教学活动存在一定的局限性，学生可能出现跟不上节奏的情况.而且教师很难运用物理实验视频教学加强与学生的互动交流，学生容易忽视部分实验细节.针对部分实验重难点内容，教师也只能通过反复播放实验视频的方式引导学生强化认知.但会让学生产生厌烦心理，不利于学生学习活动的开展.并且很多物理实验视频会出现拍摄不够细致、清晰化的问题，教师将运用物理实验视频解决物理实验教学存在的问题.

此外，许多教师出现过度依赖物理实验教学视频的情况，难以结合实际情况组织学生开展实验操作活动.不仅如此，许多教师没有结合物理实验教学加强对学生的指导与启发，使得学生难以结合物理实验视频画面来巩固物理理论知识，并且无法促进学生观察、认知能力的发展.而缺乏教师的引导，学生难以快速理解物理实验过程现象，并无法结合视频学习内容巩固物理理论知识，也无法理解物理规律与原理.

2 在物理课堂引入仿真软件的意义

通过引入仿真软件，物理教师将能更好地开展物理实验教学活动，并能够将物理课程的教学内容以更加直观的形式展现出来，实现物理教学质量的提升.如此一来，学生可以结合直观的学习内容强化对物理知识的理解，并在理解的基础上更灵活地运用物理知识，实现自身物理运用能力的提升与发展.以仿真软件为基础，教师将能更好地展示物体的运动轨迹，并引导学生对比不同的轨迹，找到产生差异的原因，启发学生主动思考，让学生积极地思考、解决各种学习问题，实现学生学习思维能力的提高，为学生的更好发展奠定良好的基础.

在仿真软件的帮助下，学生可以从多角度出发加强对物理学习内容的认知，并结合实际的物理现象加强对物理学习方法的理解，让学生通过探究、总结找到高效率的物理学习方法，助力学生学习能力水平的提高.借助仿真软件，教师可以运用偏真实化的内容指导学生分析、探索，将物理课堂的抽象化知识以更加生动、形象的方式展现出来，引导学生增强认知与理解能力.偏真实化的物理现象能够激发学生的学习兴趣，保持注意力的集中，并结合部分细节问题增强对物理理论知识的理解.如此学生将在理解、掌握的基础上更加灵活地运用掌握的物理学习知识，实现自身物理学习效率与物理核心素养的提升.

3 仿真软件助力物理课堂提升的研究

3.1 强化物理重难点知识教学

教师利用仿真软件强化物理重难点教学活动，以直观形式帮助学生巩固基础理论知识，加快学生的学习理解速度.

例如 在学习“速度变化快慢的描述——加速度”这部分内容时，许多学生会因加速度概念的抽象而出现理解方面的问题.以仿真软件为基础，教师可以通过模拟真实速度变化的图象，引導学生从视觉角度出发，加强对加速度概念的认知与理解[1].不仅如此，教师在设计相应的课堂练习内容时，也可借助仿真软件展示动态变化的数据信息，让学生结合自己掌握的加速度知识进行灵活的运用和探究活动，引导学生深入思考，学会逐步解决学习问题.高中生已经具备了一定的学习能力，因而教师需要给予学生更多的自由学习探索空间，让学生运用掌握的物理知识探寻高效率的物理学习方法，实现学生思维能力的发展.在仿真软件的帮助之下，学生也可以仔细自行分析数据，并结合仿真软件展示的运动图象与痕迹进行多角度思考，锻炼自身的多方面能力.如此，教师也能指导学生进行自主化学习探究活动，实现学生自主学习能力的较好发展.

3.2 解决物理实验环境影响问题

在实际环境中，受多方面因素的影响，部分物理实验活动很难进行，而仿真软件则能够解决物理实验环境的影响问题，打造一个理想的物理實验环境，为物理实验创造适宜的环境基础，确保物理实验的正常进行[2].

例如 在开展“自由落体运动”部分的学习活动时，教师在指导学生开展实践探索学习活动时，其探索学习结果很容易受外界因素的影响而出现误差.在仿真软件的帮助下教师将能更好地组织学生开展“自由落体”实践探究活动，引导学生强化对“自由落体”问题的认知与理解.如此一来，学生也能排除外界因素的干扰，就实践探究结果进行分析、总结活动，加快认知、理解的速度.其次，仿真软件也能解决物理实验实践活动中的安全问题，并且将肉眼无法观察到的现象以更加直观的形式展现出来，进一步帮助学生认知理解物理知识.如在学习电路相关知识点时，教师便可以运用仿真软件引导学生开展电路实验学习.当学生出现错误时，仿真软件能够快速地提醒学生，并减少实验设备的磨损，避免因实验操作错误引发的各种实际问题.不仅如此，仿真软件还能展现出电荷的实际运动轨迹，引导学生找出电路设计存在的问题，降低电路部分的学习难度.如此学生借助直观的图象加强认知，并从微观角度出发，理解电路电荷运动规律，巩固物理基础理论知识，逐步提升自身的物理核心素养.

3.3 开展小组合作学习探究活动

结合仿真软件，物理教师能够为学生创造更好的学习环境基础，引导学生开展小组合作学习探究活动，促进学生自主学习能力的逐步发展[1].如此学生以仿真软件为基础，通过互相讨论、思考、探究，增强对相关物理知识的理解.

例如 在学习“摩擦力”这部分内容时，教师便可以让学生结合仿真软件开展物理实验探究活动，指导学生找出影响摩擦力的因素.在仿真软件的帮助下，学生可以自由地控制变量，并针对不同的实验结果做出分析和记录.综合多次实验的结果，互相讨论、分析导致某些结果出现的原因.而在这一过程中，学生也能在仿真软件的帮助下减少干扰因素的影响，并提升对实验活动的专注度，主动解决实验活动中遇到的问题.结合小组探索学习得到的知识会为学生留下深刻的印象，学生将能加速理解，并逐步掌握实验学习方法，实现自身综合学习能力水平的提高，为自身的更好成长发展奠定基础.在仿真软件的帮助之下，教师进一步打造适合学生的小组学习活动，引导学生主动学习、探索，锻炼学生的实践能力与动手能力.

3.4 促进学生创新能力的萌芽

仿真软件将能较大程度上减弱环境条件的制约问题，并给予学生更多的自由探索学习空间，因而教师也可以仿真软件为基础，鼓励学生进行创新学习活动，为学生的创新能力萌芽奠定良好的基础[3].运用仿真软件，学生可以更大胆的进行想象创造活动，并在此基础上加强对创新概念的理解，逐步树立创新思维.

例如 在开展“生活中的圆周运动”这部分学习活动时，教师便可以鼓励学生从生活角度出发，尝试运用建模的方式展现生活中的圆周运动，并运用物理的形式展示出其运动规律.结合教师的建议，学生开展主动化的学习探索，并增强对生活物理现象的认知，学会从细节角度出发探索物理学习规律.如此一来，学生慢慢拥有创新意识，并结合自己的认知、理解进行创新学习、研究活动，实现自身创新能力的逐步发展.这样教师引导学生正确的认知“创新”含义，为学生的全面均衡发展奠定良好的基础.

4 结语

运用仿真软件，教师将能更好地开展物理教学活动，提升物理教学活动效率，打造更适合学生的多样化物理课堂.结合仿真软件的优越性，教师实现物理实验教学改革优化，帮助学生强化对物理知识、物理现象的理解，实现学生物理实验素养能力的发展，为学生的更好成长奠定良好的基础.在仿真软件的帮助下，学生逐步掌握物理学习方法，加快学习理解速度，打下良好的物理学习基础.

参考文献：

［1］欧阳建伟.虚拟仿真软件在中学物理教学中的应用[J].西部素质教育，2019，5（20）：118.

［2］童妍心，李贵安.虚拟仿真技术在中学物理教学中的应用[J].科学咨询（科技·管理），2021（08）：255-256.

［3］孙晓丽.浅谈仿真实验在物理教学中应用的重要性[J].科学咨询（科技·管理），2020（07）：278.