仿真實驗室是從計算機領域中的虛擬現實技術與實驗教學相結合的產物。它將實驗儀器、實驗環境、實驗環節等全部由計算機仿真系統來完成,既可以仿真傳統實驗,又可以仿真傳統教學實驗無法涉及的條件要求很苛刻的實驗,使得一些在實際實驗中無法實現的實驗現象或者是難以觀察的實驗現象變得直觀明了。它解決了教師在教學中存在的難點問題。
一、提高了教師的教學效率
仿真實驗室,它含有同步實驗和仿真工具,對于電學的一些電路圖,用鼠標拖動,機器就會正確地呈現出來,尤其是一些三維立體圖和實驗室中不能完成的實驗,此軟件可以很形象地把現象表現出來。教師可依據自身的教學經驗,最大限度地發揮課件的資源優勢,提高教學效果。
二、豐富了實驗的內容
仿真實驗室可提供超出課程標準的實驗內容,可模擬實驗室沒有設備的實驗。它為教師提供了豐富的教學內容,為學有余力的學生拓寬了思維空間,提供了從模擬走向創造的條件。這對于課前預習、充分搞清實驗原理、實驗過程、正確使用儀器設備、建立實驗前的直觀認識和課后復習及鞏固所學的知識等都有極大的幫助。
三、提高了學生的學習興趣
傳統教學中教學方式手段比較單一,對于無法完成的實驗,大多數教師僅用粉筆、黑板,靠一張嘴滔滔不絕地講,時間長了學生聽起來枯燥、乏味、注意力不集中,學習效率低下,結果很容易引起學生產生厭學情緒。虛擬軟件充滿高新技術的氣息,能極大地調動學生的學習興趣和求知欲。實驗仿真生動、形象,降低了學習難度,提高了學習效率。
仿真實驗室在實驗教學中所發揮的作用是十分明顯的,但虛擬的環境也有明顯的不足。如,完全虛擬,沒有實物,缺乏物理實驗的氛圍;實驗過程理想化,對真實實驗中的一些細節,特別是易出現的實驗故障等問題缺乏模擬,不利于培養學生發現問題和解決問題的能力;數據采集具有統一性,不利于教師及時發現問題,學生的實際操作能力得不到鍛煉。學生只是觀看教師點了幾下鼠標,而沒有實際操作。這樣做實驗只是讓學生知道實驗的結果,缺乏師生間的情感交流,較難做到教。教學中不能盲目地用虛擬等手段去替代物理實驗,因為實驗比計算機模擬出來的更具有真實性和說服力。因此,可以實際操作的實驗還是要實事求是地做,但對于一些難以實際演示的實驗,為了加深學生對于知識的理解,適當利用仿真實驗也無可厚非。
實踐證明,仿真實驗著重培養學生的自學能力,幫助學生建立直觀的認識;真實實驗則重在引導學生發現問題、分析問題,提高解決問題的能力。仿真實驗在實驗理論和真實實驗之間架起了一座橋梁,使實驗的目的性更加明確,促進了真實實驗的高效完成,學生在虛、實交替中提高了學習能力。
(作者單位 江蘇省射陽縣通洋初中)