本站原创【摘 要】面对初中物理实验教学中存在的一些问题,为了更好地开展中学物理实验教学,近几年虚拟实验教学平台发展迅速.本文对初中物理实验教学以及物理虚拟实验的发展作了介绍.
【关 键 词】虚拟实验物理实验初中物理
【中图分类号】G632【文献标识码】A【文章编号】1674-4810（2013）33-0122-01
一引言
为了贯彻基础教育改革,教育部制定了《全日制义务教育物理课程标准（实验稿）》.从《全日制义务教育物理课程标准（实验稿）》的基本理念中可以看出,注重全民素质的培养并且要求教学中有真实的情境,有科学探究的环节,有多种学习方式,有评价反馈.这对于传统的教学资源来讲无疑是一个挑战,而利用信息技术的虚拟实验资源,构建新型的教学模式,可以弥补常规教学的不足.
二初中物理实验教学的现状
物理学是一门实验科学,物理实验不仅是物理学发展的基本动力,还是物理教学的主要内容、方法和手段.物理实验的主要目的是给学生学习物理创造一个良好的学习环境,使学生能主动地获取物理知识,掌握学习的方法,培养实验能力,形成科学的品质.传统的物理教学以学生掌握和巩固知识为目的,对实验在知识、能力、方法、情感态度与价值观等综合科学素质教育中的重要作用认识不足,因此实验教学基本上以教师为中心.演示实验主要是教师做、学生看；分组实验则让学生按教师设计好的方案进行,缺乏独立思考和创造性活动.而按照新的课程理念,演示实验应该重视学生参与,随堂实验、学生分组实验则要尽量采用探究式,让学生真正进入科学研究的状态,扮演研究者的角色.这就要求实验不能只限于教科书规定的有限几个,而是要根据探究活动的需要,让学生尽可能多地进行实验活动；学生可以尝试自己设计实验、选择仪器、收集数据、归纳并总结规律.但是在真正的物理实验教学中,按照新课程理念开展实验却存在多方面的困难,如实验设备资源紧缺,实验室资源更新换代慢等现状,很难满足新课标的要求.
信息技术与物理实验教学整合,可利用视听资料、网络资源等加强实验教学与社会、生活、科学技术之间的联系,信息技术的交互性和超文本链接优势,又为“师生互动”提供了可靠的保证.在实验的不同环节,信息技术都可发挥独特的作用：在观察环节大大扩展实验的可视性和可重复性,在数据采集环节使物理量的测量不但简单方便,而且精度高,在数据分析环节则让学生从机械、繁琐的数据处理过程中解脱出来,投入更有创造力的方面.因此,借助信息技术的优势可以实现物理实验教学的新要求.
三虚拟实验简介
虚拟实验是以现代教育理论为指导,以计算机仿真技术、多媒体技术和网络技术为依托,而建立的一种新型实验教学系统.虚拟实验利用计算机技术来实现各种虚拟实验环境,实验者以交互的方式进行实验操作,可以像在真实的环境中一样完成各种预定的实验项目,最大限度地模拟真实实验的场景,并提供与实际实验的操作方法相类似的实践体验.作为传统实验教学的一种有效的补充,虚拟实验教学已经成为加强实践教学,提高教学质量的重要手段,它不仅可以在一定程度上代替传统的实验教学,而且可以克服传统实验的各种制约和弊端,从而有效地解决目前实验教学中存在的诸多问题,达到优化教育资源、提高教学质量的目的.
虚拟实验概念的提出至今仅十几年,但因其诱人的应用前景,各国均在大力开发,已经取得了一些进展.目前国内外开发的虚拟实验平台主要有两种：一种是演示实验,另一种是探究实验.演示实验主要是用来给学生演示一些实验现象,一般不需要学生动手控制；而探究实验则要求学生进行多方面探究性学习,一般都需要学生动手控制,对于让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识等方面有其独特的优势.
四结束语
目前,初中物理虚拟实验平台已在全国部分中学开始使用,笔者也深入了解了物理实验课堂调研物理虚拟实验平台的使用情况,调研结果表明,该实验平台的使用效果还不错,基本实现了研发时的预期目标.当然在学生使用的过程中也发现一些问题,我们和合作学校开展了长期合作,会不断地完善虚拟实验平台的功能,以期待最大限度地提高实验课的教学质量.
虚拟实验是对真实实验的模拟,在很大程度上改善了真实实验设备硬件不足的现状.但是虚拟实验绝对不能完全取代真实实验,因为学生在真实实验中可以锻炼自己的动手操作能力,而这正是虚拟实验所没有的.因此,在物理实验教学中,虚拟实验应以真实实验为依托,真实实验也应以虚拟实验为手段和辅佐,做到虚中有实、实借助虚,使虚拟实验与真实实验在实现物理实验教学目的方面相得益彰、优势互补.