张小华
物理中的“虚拟实验”是指不通过实际的实际操作,但也能够使学生学习物理知识的实验。随着现代社会科技的不断发展,多媒体教学也不断地被广大教师应用到实际教学中。虽然“虚拟实验”的出现可以满足初中物理教学所要求的抽象教学,但是在为此开心的同时我们也应该不偏不倚地认识好“虚拟实验”在物理实验教学上产生的影响。
一、把握初中物理虚拟实验教学模式
1.虚拟实验教学原则。想要很好地运用虚拟实验教学,首先要提高学生积极性,鼓励学生去积极参与实验探究。有时在实际实验过程中,学生可能因为害怕实验所需的高温等其他条件或者担心把实验器材弄坏,而不敢去大胆的进行实验。然而在虚拟实验教学的环境下,学生能够利用多媒体按自己的想法去做实验,在大胆的进行试验的过程中,学生能够体会到科学的乐趣、熟悉科学的实验方法、获得科学的实验知识,从而逐渐培养出科学的研究精神。在实验过程中,教师要帮助学生克服害怕出错、拘谨的心理障碍,同时为学生能够提高自信、顺利地进行实验探究,教师可以在实验比较困难的模块给予适当的讲解。
2.虚拟实验教学模式设计。根据上文表述的教学原则和实际的实验学习知识理论,再将初中物理饰演的实际情况加以考虑,设计出了一套虚拟实验的教学模式。在进行虚拟实验的教学时首先要做的是明确课程目标和学生实际情况。在虚拟实验开始之前,教师应该对本次实验的实验目标和参与学生进行详细的了解,这是对虚拟实验教学完美开展有着重大影响的环节,同时也是整个虚拟实验的基础。其次,教师要做的是明确此次实验的主题。想要很好的开展虚拟实验教学,教师首先要选择好实验主题,考虑学生的实际情况,尽可能让实验主题更易于理解、富有趣味性、易于实验,以便学生利用先前所做实验所积累下来的经验来进行本次实验,使得实验能够高效、有质量的开展。在明确好实验主题之后,教师要引导学生根据实验主体提出自己的猜想。在这一阶段中,一定要注重培养学生的自主性,让学生独立提出经过自己深思熟虑的猜想。接下来,教师应引导学生进行虚拟实验。在此环节中,学生应根据自己心中的实验猜想来进行虚拟实验。教师可以对学生进行合理的分组,让学组织内互相合作,共同进行虚拟实验。在进行实验之前,学生要设计出具体的实验步骤。在进行试验的过程中,如果学生遇到了比较棘手的问题,应首先和小组内其他同学进行探讨,倘若讨论都解决不了问题,教师应针对难点进行讲解,为学生解决问题。进虚拟实验之后,教师要引领学生对之前的猜想进行验证。将自己的实验猜想和实验所得的结果相比较,仔细观察结果是否一致。倘若不一致,学生要从头检查一遍实验过程,看看实验中是否存在不合理的操作和步骤,同时也要对自己的猜想进行检验。在得出完美的实驗结果之间,学生应反复检查实验猜想与实验结果的吻合度。最后学生得出结论,对实验结果进行交流。最后一步是对虚拟实验进行评价。
二、优化初中物理虚拟实验教学应用
虚拟实验在初中物理实验中,主要有演示和操作实验的两大主要应用。演示实验方面的应用。演示实验是初中物理实验中最普遍、最常见的环境。初中物理实验实际教学中,往往因为班级容量太大,导致教师在对概念讲解的时候,最在后排的学生无法听清、很好的观察到实验现象,可能会影响学生在课堂上的兴趣。虚拟实验教学的出现可以很好地解决这个实际问题。例如在“光的反射”实验演示中,可能由于不可控的天气原因和教室实际情况,学生可能不能很好的观察到实验过程,这时候利用虚拟实验,可以使学生清晰地看到实验的整个过程,同时也为课堂减少了准备实验的时间。此外,虚拟实验在实验操作中也有很重要的作用。首先,实验的实际操作是为了是学生积累实验经验、提高自身动手能力、加深对物理实验知识的理解。倘若有条件进行实际实验的话,还是不推荐教师采取虚拟实验的教学方法。但由于初中物理实验教学的实际情况,初中学生所学的大多数物理实验都是电学方面的。因为电学实验器材较为昂贵,不一定所有的学校都能提供实际实验的条件,所以这个时候就要借助虚拟实验教学的方法。此外,为了避免学生在实际实验操作中产生错误,教师可以让学生先经过虚拟教学进行仔细的观察和联系,避免在实验过程中产生低级错误,如接错导线而导致实验器材被烧毁这样的低级错误。总而言之,在课改要求全体师生提高对物理实验的重视的大背景下,虚拟实验教学方法有着很重要的作用。但是虚拟教学再给师生带来便利的同时,也暴露的一些缺点。因此,教师在实际教学中,应该根据课堂的实际情况,权衡虚拟实验教学方法的利弊,将传统教学和虚拟教学相融合,做到最高效的完成实验。