刊名: 教育研究
Educational
Research
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号:
2-277
投稿邮箱:jyyj79@126.com
历史沿革:
现用刊名:教育研究
创刊时间:1979
该刊被以下数据库收录:
中国人文社会科学引文数据库(CHSSCD—2004)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
虚拟实验在初中物理教学中的运用
【作者】 牛森溉
【机构】 青海省同德县牧场中学
【摘要】【关键词】
【正文】 【摘 要】 在初中物理课程教学中,大部分的物理知识和物理规律的讲解都需要经过实验现象的观察帮助学生理解,在农村学校中,教师对信息技术的运用,尤其是虚拟实验的运用可以把在实际实验条件下难以实现的重要实验利用多媒体教学设备展现出来,打破实验现有的条件的局限性,提高课堂演示效果,有助于学生更直观的观察实验现象。在物理实验教学中运用现代信息技术,培养了学生的科学探究精神,使课堂教学内容有所拓展,运用现代信息技术丰富了老师的教学模式和信息教学资源,大大提高了教师的专业素养,进一步提高了教师课堂教学的质量和学生课堂学习的效率。
【关键词】 初中物理;虚拟实验;运用
一、农村学校物理实验设备现状
物理是自然科学学科中最为精密的一门学科。学生对大多数物理知识和物理规律的认识和理解都需要通过具体的实验现象或是借助日常生活中的经验来理解,初中物理教学中所涉及的物理基础知识面比较广泛,物理实验的可操作性也比较强,这对于教师在教学的初期培养学生的创造能力、实践能力和创新能力都有极大的帮助。然而,农村学校对物理实验室的建设不够重视,主要是资金不足,其次是没有专业的实验员。硬件设施不全、实验设备陈旧等因素限制影响了物理实验教学的正常的顺利的进行。农村学校往往以应试教育效果为评判标准,实验硬件设施的投资力度的不足势必导致实验教学质量的下降。同时现阶段,初中物理实验教学的评价机制仍不够科学与完善。势必导致教师对物理实验的不够重视以及学生对物理实验参与性的降低,目前物理实验课程流于形式化,这些教学现状不利于培养学生的物理核心素养。
二、虚拟实验在农村学校物理实验教学中的优势
1、利用虚拟实验可以使教室中所有学生清楚的观察实验现象,虚拟实验运用到课堂会解决演示实验在教室的不同位置得学生看不太清楚,实验现象不明显的问题。在进行光的直线传播实验中,让一束激光垂直入射到水中,观察光在水中的传播路径,只有教室中间位置的学生能清楚的观察到实验现象,教室两侧的学生看不清楚光的传播路径,特别是在农村学校没有暗室,所以这样的实验课堂上无法进行,使用虚拟实验教学可以使教室中各个位置的学生都能清楚的观察到光的传播路径这个实验现象,而且也不需要在暗室进行这个实验。在进行探究光的折射的规律实验中,学生们在读入射角和折射角的大小时使用真实的仪器做实验观察时只有坐在前面三排的学生能清楚的观察到度数,后面的学生基本上看不清楚刻度盘上的度数,使用虚拟实验来完成这个环节,实验仪器可以在多媒体上放大倍数,使全体学生都能清楚的观察到刻度盘上的度数。
2、利用虚拟实验可以完成实际操作时间太长的实验,在探究晶体如何时温度的变化规律实验中,实际操作实验需要3小时左右,需要学生利用5个课时的时间才能观察现象,这样显然太浪费时间,利用虚拟实验可以几分钟就能完成实验让学生观察实验现象,而且虚拟实验中可以进行慢放,能使学生清楚的观察实验现象,同时虚拟实验还可以重复操作,学生可以反复观察实验现象,在探究水沸腾时温度的变化规律中,实际操作实验一是时间比较长,二是操作中危险性大,容易烫伤,利用虚拟实验来完成,可以节约时间,更重要的是学生们和老师在安全的情况下观察实验现象,同时可以进行慢放,让学生们观察水沸腾前气泡的上升的大小变化情况,沸腾后气泡的上升的大小变化情况,以及观察水沸腾后烧杯口的现象是否有“白气”。
3、利用虚拟实验可以节约实验材料,在进行电学实验中探究串、并联电路中电流的规律时,多次做实验可以得到普遍的规律一次实验结论具有偶然性,反复做实验需要耗费大量的干电池,干电池是有害垃圾对环境污染特别大,利用虚拟实验来完成可以节约大量干电池同时保护环境,而且实验中有的学生不熟悉电流表的使用可能把电流表的正负接线柱接反,损坏电流表,利用虚拟实验可以避免损坏电流表,可以节省资金。在分析电路故障问题时,使用实际的实验器材研究用电器分压大小时可能烧坏小灯泡,浪费实验器材,使用虚拟实验可以避免这些,在分析短路现象时,因为发生短路现象电路中的电流可能会很大,可能烧坏电流表,使用虚拟实验可以避免烧坏电流表。
4、利用虚拟实验弥补疫情期间线上物理实验教学的不足
疫情期间线上教学学生不能观看教师的演示实验更不能在学校物理实验室中进行学生实验,大大影响了学生对所学物理知识和物理规律的理解,使学生失去学习物理的兴趣,利用虚拟实验中的新建实验,里面有学生做实验所需要的所有实验器材就好像是学校中的物理仪器室一样,学生自己动手挑选实验仪器,自己组装进行探究实验,这样有助于学生理解所学物理知识和物理规律,大大增强学生学习物理的兴趣。
总之虚拟实验软件覆盖的实验非常广泛,弥补学生线上教学无法进行实验操作的不足,让学生在家中操作演示,学生既动手又动脑。可以弥补学校实验器材的不足,将实验操作和虚拟实验演示结合使用。对于实验现象不明显的实验可以是一个很好的补充。对于在班级中进行的演示实验能够弥补后排学生看不到实验现象的不足。虚拟实验与实际探究实验相比,它有无误差的实验数据,但这往往与实际探究实验有所出入,缺少学生对误差分析以及实验评估的阶段过程,学生这种分析判断能力会有一定的限制。对于能够进入实验室操作的实验,必须让学生进行必要的实验操作,培养学生对数据的分析、判断,以及实验操作的不当之处有更深刻的认识与理解,培养学生相应的物理技能,信息技术只是用来辅导物理实验教学的工具,使实验进展更加顺利,不能本末倒置。
参考文献:
[1]孙莹.初中物理演示实验中信息技术的应用研究[D].西安:陕西师范大学,2015
[2]庄友情.关于农村初中物理实验教学的现状分析及思考[J].新课程:中,2015(10).
[3]汪基德.从教育信息化到信息化教育[J].电化教育研究,2011(9):5-10.
【关键词】 初中物理;虚拟实验;运用
一、农村学校物理实验设备现状
物理是自然科学学科中最为精密的一门学科。学生对大多数物理知识和物理规律的认识和理解都需要通过具体的实验现象或是借助日常生活中的经验来理解,初中物理教学中所涉及的物理基础知识面比较广泛,物理实验的可操作性也比较强,这对于教师在教学的初期培养学生的创造能力、实践能力和创新能力都有极大的帮助。然而,农村学校对物理实验室的建设不够重视,主要是资金不足,其次是没有专业的实验员。硬件设施不全、实验设备陈旧等因素限制影响了物理实验教学的正常的顺利的进行。农村学校往往以应试教育效果为评判标准,实验硬件设施的投资力度的不足势必导致实验教学质量的下降。同时现阶段,初中物理实验教学的评价机制仍不够科学与完善。势必导致教师对物理实验的不够重视以及学生对物理实验参与性的降低,目前物理实验课程流于形式化,这些教学现状不利于培养学生的物理核心素养。
二、虚拟实验在农村学校物理实验教学中的优势
1、利用虚拟实验可以使教室中所有学生清楚的观察实验现象,虚拟实验运用到课堂会解决演示实验在教室的不同位置得学生看不太清楚,实验现象不明显的问题。在进行光的直线传播实验中,让一束激光垂直入射到水中,观察光在水中的传播路径,只有教室中间位置的学生能清楚的观察到实验现象,教室两侧的学生看不清楚光的传播路径,特别是在农村学校没有暗室,所以这样的实验课堂上无法进行,使用虚拟实验教学可以使教室中各个位置的学生都能清楚的观察到光的传播路径这个实验现象,而且也不需要在暗室进行这个实验。在进行探究光的折射的规律实验中,学生们在读入射角和折射角的大小时使用真实的仪器做实验观察时只有坐在前面三排的学生能清楚的观察到度数,后面的学生基本上看不清楚刻度盘上的度数,使用虚拟实验来完成这个环节,实验仪器可以在多媒体上放大倍数,使全体学生都能清楚的观察到刻度盘上的度数。
2、利用虚拟实验可以完成实际操作时间太长的实验,在探究晶体如何时温度的变化规律实验中,实际操作实验需要3小时左右,需要学生利用5个课时的时间才能观察现象,这样显然太浪费时间,利用虚拟实验可以几分钟就能完成实验让学生观察实验现象,而且虚拟实验中可以进行慢放,能使学生清楚的观察实验现象,同时虚拟实验还可以重复操作,学生可以反复观察实验现象,在探究水沸腾时温度的变化规律中,实际操作实验一是时间比较长,二是操作中危险性大,容易烫伤,利用虚拟实验来完成,可以节约时间,更重要的是学生们和老师在安全的情况下观察实验现象,同时可以进行慢放,让学生们观察水沸腾前气泡的上升的大小变化情况,沸腾后气泡的上升的大小变化情况,以及观察水沸腾后烧杯口的现象是否有“白气”。
3、利用虚拟实验可以节约实验材料,在进行电学实验中探究串、并联电路中电流的规律时,多次做实验可以得到普遍的规律一次实验结论具有偶然性,反复做实验需要耗费大量的干电池,干电池是有害垃圾对环境污染特别大,利用虚拟实验来完成可以节约大量干电池同时保护环境,而且实验中有的学生不熟悉电流表的使用可能把电流表的正负接线柱接反,损坏电流表,利用虚拟实验可以避免损坏电流表,可以节省资金。在分析电路故障问题时,使用实际的实验器材研究用电器分压大小时可能烧坏小灯泡,浪费实验器材,使用虚拟实验可以避免这些,在分析短路现象时,因为发生短路现象电路中的电流可能会很大,可能烧坏电流表,使用虚拟实验可以避免烧坏电流表。
4、利用虚拟实验弥补疫情期间线上物理实验教学的不足
疫情期间线上教学学生不能观看教师的演示实验更不能在学校物理实验室中进行学生实验,大大影响了学生对所学物理知识和物理规律的理解,使学生失去学习物理的兴趣,利用虚拟实验中的新建实验,里面有学生做实验所需要的所有实验器材就好像是学校中的物理仪器室一样,学生自己动手挑选实验仪器,自己组装进行探究实验,这样有助于学生理解所学物理知识和物理规律,大大增强学生学习物理的兴趣。
总之虚拟实验软件覆盖的实验非常广泛,弥补学生线上教学无法进行实验操作的不足,让学生在家中操作演示,学生既动手又动脑。可以弥补学校实验器材的不足,将实验操作和虚拟实验演示结合使用。对于实验现象不明显的实验可以是一个很好的补充。对于在班级中进行的演示实验能够弥补后排学生看不到实验现象的不足。虚拟实验与实际探究实验相比,它有无误差的实验数据,但这往往与实际探究实验有所出入,缺少学生对误差分析以及实验评估的阶段过程,学生这种分析判断能力会有一定的限制。对于能够进入实验室操作的实验,必须让学生进行必要的实验操作,培养学生对数据的分析、判断,以及实验操作的不当之处有更深刻的认识与理解,培养学生相应的物理技能,信息技术只是用来辅导物理实验教学的工具,使实验进展更加顺利,不能本末倒置。
参考文献:
[1]孙莹.初中物理演示实验中信息技术的应用研究[D].西安:陕西师范大学,2015
[2]庄友情.关于农村初中物理实验教学的现状分析及思考[J].新课程:中,2015(10).
[3]汪基德.从教育信息化到信息化教育[J].电化教育研究,2011(9):5-10.