如何借助網絡做好物理實驗的模擬

李銘熙

摘 要 隨著信息技術的發展，網絡逐漸應用于物理實驗教學中。本文主要介紹了網絡化物理實驗模擬的目標以及應用，并提出了網絡化物理實驗的作用以及借助網絡做好物理實驗教學的基本原則。

關鍵詞 網絡資源 計算機 物理實驗 模擬

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.01.050

How to Do the Simulation of Physical Experiment with the Help of the Network

LI Mingxi

（NO.2 Middle School of Shijiazhuang， Shijiazhuang， Hebei 051430）

Abstract With the development of information technology， the network is gradually applied in the teaching of physical experiment. This paper mainly introduces the goal and the application of network physics experiment simulation， and puts forward the function of network physics experiment and the basic principle of doing physics experiment teaching.

Keywords network resources； computer； physics experiment； simulation

0 引言

隨著科技進步和信息技術的發展，教育教學也得以不斷改革和創新，無論是在教學內容、教學手段上，還是教學方法上，都逐漸走向數字化。物理教學，尤其是物理實驗是抽象性和操作性見強的學科，將網絡技術應用于物理實驗教學，會為物理實驗教學開創一個全新的局面。如何借助網絡做好物理實驗模擬，建立信息化、數字化物理實驗教學成為我們需要認真思考的問題。首先要明確物理實驗數字化教學的改革目的和改革思路，不僅要對教學內容進行改革，還要對教學方法和教學評價方式進行改革。利用網絡做好物理實驗模擬，不僅有利于豐富教學內容，激發學生的學習興趣，還有利于創建更加科學合理的教學模式，營造更加和諧舒適的學習環境。網絡化的物理實驗教學，有助于培養學生的自主學習能力和創新能力。

1 網絡化物理實驗模擬的目標

1.1 實現資源共享

目前，物理實驗教學內容增加與課時不足是教師遇到的一個難題。如果在物理實驗教學中融入網絡技術，就可以豐富和充實教學資源。所以在物理實驗教學中進行數字化、網絡化教學十分重要。不僅可以擴充學習資源，還可以實現資源共享，更有利于提高學生的物理實驗學習成效。網絡化的物理實驗與傳統的物理實驗相比，可以有效提高實驗課程教學質量。開放的網絡化物理實驗教學，可以讓我們在任何時間、任何地點進行學習。可以利用開放的網絡平臺找到適合自己的學習方法。因此，借助網絡來構建物理實驗模擬體系對于學生來說是十分必要的。

1.2 構建網絡化物理實驗模擬教學體系

構建網絡化物理實驗模擬的教學體系，可以提高學生對物理實驗的興趣。網絡化教學是高科技提供給我們的良好契機，使學生能夠近距離地接觸物理實驗。其實傳統的物理實驗教學與借助網絡的物理實驗模擬可以是相互互補的關系。通過傳統的教學，學生可以掌握到各項物理實驗的基本原理和相關知識點。掌握了必要的知識點后，通過網絡化的物理實驗模擬可以更清楚地掌握具體的實驗步驟和實驗細節，有利于學生親自動手操作。同時，也增加了教學的科學性和多樣化。借助網絡化模擬物理實驗，還可以讓學生將學習資料或原始素材拷貝到U盤中，方便學生自主學習。

2 網絡化物理實驗模擬的應用

（1）模擬物理實驗過程。在物理實驗中借助計算機是必要的，首先它可以用來模擬物理實驗過程，豐富物理教學內容，把許多難點內容變得通俗易懂。借助網絡化模擬物理實驗過程，其最主要的目的就是要激發學生的學習興趣和積極性。比如，在滑動變阻器的教學部分，傳統的教學方法使學生很難理解電壓和電流是怎樣隨著滑動變阻器的變化而變化的，但如果在計算機上對該教學內容加以演示，使電壓和電流隨電阻的變化而變化，便可以直觀感受相應數字顯示或燈光強度變化。用虛擬的網絡模擬物理實驗演示，可以將視頻、動畫和圖片等都有效結合起來，不僅可以將物理實驗的概念以及目的清楚地表現出來，而且更加形象生動，能夠帶來理想的教學效果，同時還有利于培養學生的科學精神和創新能力。

（2）構建物理實驗網絡教學平臺。物理實驗網絡教學平臺的建立，是物理教學改革的一項重要舉措，它能夠使學生高效地從物理實驗中學到知識。物理實驗網絡教學平臺首先是一個網絡資源平臺，教師需要把所有的教學內容、實驗操作演示和相關儀器使用說明都上傳到網絡物理教學平臺上，這樣，學生就可以隨時隨地對教學內容進行預習或者復習。這也是傳統教學方法所不能做到的，物理實驗網絡教學平臺可以根據學生的學習基礎，解決學生在預習和復習過程中遇到的各種問題。

網絡化的物理實驗形式，融入了動畫和圖片等，提高學生對物理學習的興趣。同時對于一些實驗儀器設備比較難掌握和實驗步驟比較復雜的實驗，通過網絡教學平臺可以反復學習和研究，而且一些標準的操作流程還可以供學生下載，大大減少了教師在實驗過程中所花費的時間，提高了物理實驗課程教學效率。

（3）構建物理實驗網絡交流平臺。物理實驗教學的網絡化，除了可以構建物理實驗網絡教學平臺外，還可以構建物理實驗網絡交流平臺。這種網絡交流平臺主要是為了方便教師與學生、學生與學生，甚至教師與教師之間進行交流。比如，學生可以在該平臺交流和討論所學到的物理知識，或者在物理實驗中遇到的困難，還可以與同學們一起觀看物理實驗模擬過程，并談論自己的心得與體會。教師可以利用該平臺實時解決學生遇到的困難，或者與其他教師一起討論課程進展和教學方式，以提高教學成效。

3 網絡化物理實驗模擬的作用

（1）有利于拉近師生之間的距離。借助網絡平臺進行物理實驗教學，最大的好處就是拉近師生之間的距離，增加了師生之間的互動，巧妙地解決了師生之間交流困難的問題。通過網絡化物理實驗模擬教學，教師可以更加容易地與學生成為朋友，更方便地與學生進行溝通和交流。不僅給物理教學增添了趣味性，還提供了教學互動的良好平臺。網絡化物理實驗模擬更容易吸引學生的注意力，讓學生能夠主動投身到物理學習中，滿足學生的個性發展需求。

（2）有利于提高實驗預習和復習效果。網絡化物理實驗模擬教學體系，為學生提供了充足的預習和復習資源，開拓了學生對于物理實驗的認知。雖然物理實驗教材是開展物理實驗教學的基礎，但僅憑一本教材是難以深入了解和認識物理實驗的。對于課前完全不了解物理實驗的學生來說，想要在課堂上又快又好地做好物理實驗，是十分困難的。因此通過網絡化的物理實驗教學平臺，極大地方便了學生進行物理實驗的預習和復習。我們可以隨時通過電腦或手機進行網上物理實驗操作方法演示，包括教師的教學PPT和實驗操作模擬，使學生能夠在課前就對物理實驗操作過程有充分的了解，并在課后進行系統而詳細的復習。網絡化的物理實驗模擬也使預習效果有所提高，使抽象的知識具體化和形象化，使難以操作的實驗都能生動地展現在學生面前，使學生在短時間內能夠扎實掌握實驗原理和實驗操作方法。

（3）有利于提高實踐能力和創新能力。借助網絡對物理實驗進行模擬，可以實現對學生實踐能力和創新能力的培養。培養學生的實踐能力和創新能力，首先保證學生有扎實的物理基礎知識，只有具備了扎實的物理基礎知識，才能在此基礎上有所創新，有自己的深刻感悟。學生在觀看實驗操作的示范視頻時，能夠一邊觀看學習，一邊尋找可用的設備來親自操作一番，很好地提高了學生的操作能力，同時可以在操作的基礎上，進行探索和創新。學生可根據個人能力和興趣，開展簡單的手邊實驗，這也是網絡化物理實驗教學的優勢。通過物理實驗教學的網絡化建設，不僅培養了學生的自主學習能力，還培養了學生的實驗操作能力及探索創新精神。

4 借助網絡進行物理實驗模擬演示的原則

（1）目的性原則。通過網絡進行模擬實驗演示，首先應該具有特定的研究內容，即目的明確。一般需要進行模擬的實驗都是比較復雜的，學生不易理解和接受。而只需用簡單的方法就能很清楚地解釋物理現象的實驗，是沒有必要利用網絡加以模擬的。因此，利用網絡進行物理實驗模擬，一定要有明確的目的性和選擇性。讓學生通過實驗模擬感受一些較為復雜的實驗，為學生提供直觀的、形象的實驗體會。基于網絡的物理實驗模擬演示中具有明顯的優勢，可以將物理現象和物理過程予以充分展現。

（2）科學性原則。物理學是以實驗為基礎的一門學科，具有科學性和嚴謹性，因此在借助網絡進行物理實驗模擬時，要遵循科學性原則。無論以何種形式來演示物理實驗，都須以科學性為基本原則，使模擬的物理實驗科學準確，只有這樣才能很好地運用于物理教學。比如，利用網絡演示的內容不能過于密集，也不能毫無規律，否則會使學生難以將注意力集中于教學內容中。設計的物理實驗模擬要力求形象直觀，盡可能接近實際操作，以有效引導學生理解和掌握實驗操作要領，提高學習效率。

5 總結

目前對物理實驗教學的改革主要集中于網絡技術的應用。借助網絡進行物理實驗模擬，是一種新型的教學方式，可以與傳統的物理實驗教學互補。該教學方式是信息技術和網絡發展到一定程度的必然產物，是未來物理實驗教學的發展方向。網絡化的物理實驗模擬有利于提升教學質量，完善課程設置，并能激發學生的學習興趣，很好地達到教學目標。

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