初中物理虛擬實(shí)驗(yàn)的策略與實(shí)踐研究

李闖

【摘要】實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直以來都是初中物理教學(xué)中重要的環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究思維、加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐操作能力的主要途徑，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，信息技術(shù)也逐漸在教學(xué)領(lǐng)域中大放異彩，虛擬實(shí)驗(yàn)就是信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的產(chǎn)物，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠有效突破傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)的局限性，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高。

【關(guān)鍵詞】初中物理實(shí)驗(yàn)；虛擬實(shí)驗(yàn)；實(shí)踐

在初中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中探究與印證所學(xué)的物理知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的探究與學(xué)習(xí)思維，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展，然而傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著自身的局限性。在信息技術(shù)的背景下，運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠打破傳統(tǒng)物理教學(xué)中的種種限制。本文就初中物理虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略與實(shí)踐進(jìn)行了研究。

一、完善演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察能力是教師重要的教學(xué)目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)中總結(jié)物理知識(shí)，能夠有效地加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高，運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生的注意力更加集中，也能夠讓物理實(shí)驗(yàn)的步驟更加清晰，讓學(xué)生更直觀地觀察實(shí)驗(yàn)過程，總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，最終讓學(xué)生能夠得出更加準(zhǔn)確的結(jié)論，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高。例如，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)《探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)》時(shí)，教師在課堂上運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示，用木板與玻璃板組成一個(gè)斜面，在光滑的木板一端放置一個(gè)木塊兒，標(biāo)記好木塊所在的位置，在斜面上標(biāo)記好高度不同的兩個(gè)點(diǎn)，先是選取質(zhì)量較輕的小球在兩個(gè)點(diǎn)自由滾落，分別測(cè)量木塊被撞擊后移動(dòng)的距離，隨后用質(zhì)量較大的圓柱體在兩個(gè)點(diǎn)自由滾落，撞擊木塊。在虛擬實(shí)驗(yàn)中為學(xué)生進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，記錄木塊移動(dòng)的距離，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，讓學(xué)生通過觀察與分析得出正確的結(jié)論：動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量、速度有關(guān)。從而鍛煉學(xué)生的觀察能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高。

二、結(jié)合傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展

虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼蚱苽鹘y(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)的限制，有著一定的優(yōu)勢(shì)，但虛擬實(shí)驗(yàn)卻無法完全替代傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)?shí)驗(yàn)中較為抽象的物理規(guī)律更加直觀地表現(xiàn)出來，便于學(xué)生進(jìn)行探究與學(xué)習(xí)，能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，但學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)過程中缺乏動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)操作能力難以得到鍛煉，同時(shí)學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)中缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感受，影響學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。作為教師，可以將虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，借助傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)給學(xué)生提供動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，隨后進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察收集具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，明確抽象的物理規(guī)律，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高。例如，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)《探究凸透鏡的成像規(guī)律》時(shí)，教師可以先為學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，蠟燭、凸透鏡、光屏等，讓學(xué)生將其按次序安放到光具座上，調(diào)節(jié)蠟燭到凸透鏡之間的距離，觀察光屏上成像的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，讓學(xué)生觀察物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，隨后教師為學(xué)生開展虛擬實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)的步驟在多媒體屏幕上展現(xiàn)出來，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同時(shí)將蠟燭移動(dòng)的距離與成像的大小規(guī)律以數(shù)據(jù)的形式展現(xiàn)出來，引導(dǎo)學(xué)生更加直觀地探究凸透鏡成像的規(guī)律，幫助學(xué)生在腦海中構(gòu)建物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停龠M(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高。

三、重視驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考

在初中物理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下提出對(duì)物理現(xiàn)象的猜想，隨后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自身的猜想，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，有利于培養(yǎng)學(xué)生積極探究的精神，在運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論做出猜想，借助虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的猜想進(jìn)行驗(yàn)證，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)探究的積極性，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高。例如，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)《探究串聯(lián)電路電流電壓的特點(diǎn)》時(shí)，教師可以用多媒體為學(xué)生展示串聯(lián)電路圖，在電路圖中有兩個(gè)小燈泡，對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問“電路圖中兩個(gè)小燈泡的兩邊合取一個(gè)點(diǎn)，兩個(gè)燈泡中間取一個(gè)點(diǎn)，三個(gè)點(diǎn)之間有著怎樣的關(guān)系？”引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，讓學(xué)生做出猜想并提出自己的理由，大部分學(xué)生的猜想是三點(diǎn)所經(jīng)過的電流是相等的，教師在虛擬實(shí)驗(yàn)中為學(xué)生展示電流表分別測(cè)量三點(diǎn)處途徑電流的大小，驗(yàn)證學(xué)生的猜想，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中能夠主動(dòng)探索，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，最終促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高。

四、結(jié)束語

與傳統(tǒng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，虛擬實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用更加便捷，能夠打破時(shí)間與空間的限制，也更加安全，避免了實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生。教師在實(shí)際教學(xué)過程中，應(yīng)以學(xué)生為本，積極探索完善物理虛擬實(shí)驗(yàn)的方法，發(fā)揮虛擬實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠主動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張士榮.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2016（03）

[2]劉書娟.虛擬實(shí)驗(yàn)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用策略研究[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教師通訊），2015（10）

（江蘇省宿遷市泗洪縣大樓實(shí)驗(yàn)學(xué)校）