周廣力

摘 要：計算機信息技術不斷滲入教學課堂中，為現(xiàn)代高中物理實驗教學奠定了良好的技術基礎。通過計算機信息技術的運用，有效地將虛擬實驗室?guī)У礁咧形锢斫虒W課堂上，顯著提高了現(xiàn)代高中物理實驗教學的質(zhì)量。根據(jù)高中物理實驗室的教學目標，針對實驗室的特點、物理實驗室的相關實際操作和應用以及高中物理實驗室的教學質(zhì)量等所存在的教學問題進行研究。虛擬實驗主要是通過計算機信息技術的支持，利用信息科技構建虛擬的仿真實驗室，并結合Flash課件，以實現(xiàn)網(wǎng)絡信息化的虛擬實驗，能顯著提升學生的物理知識實踐能力，提升學生的自主學習能力，同時還能更大程度地發(fā)揮學生的創(chuàng)造力。

關鍵詞：虛擬實驗；高中物理；效率

隨著計算機信息技術不斷滲入教學課堂中，這為實現(xiàn)高中物理實驗操作帶來相當大的積極影響作用。同時運用計算機信息技術，將虛擬實驗室引進課堂，直觀地將物理知識通過虛擬實驗展現(xiàn)在學生面前，顯著將實驗教學的課堂效益提升。虛擬實驗主要是通過計算機信息技術的支持，利用信息科技構架虛擬的仿真實驗室，并結合Flash課件，以實現(xiàn)網(wǎng)絡信息化的虛擬實驗。在高中物理課堂的教學中靈活將信息技術化的虛擬實驗滲透進物理理論教學中，對深化物理教學改革至關重要，同時能有效激發(fā)學生的學科積極性以及學習興趣，進而有效提高實驗教學效率。

一、物理教學中運用虛擬實驗的好處

1.有效減少物理課堂實驗的成本

在以往的傳統(tǒng)高中物理教學過程中，進行實驗操作的時候均是要借助相關的實驗器材才能完成。然而用于物理實驗操作的相關專業(yè)器材費用相對比較高，且相對比較容易損壞，因此整個物理實驗進行下來，耗費教學經(jīng)費相當大，但是利用虛擬實驗室，能在很大程度上將傳統(tǒng)實驗室的成本降低，通過實驗器材的信息科技數(shù)字化，運用虛擬仿真實驗系統(tǒng)的教學模式，不僅能降低成本，同時還能全面實現(xiàn)高中物理課堂上的實驗教學。

2.化解時空限制的教學局限性

在以往舊式的器材實驗室教學中，經(jīng)常會受到時間以及實驗空間的限制，出現(xiàn)這種現(xiàn)象主要是因為實驗室相關器材相對短缺，且空間有限，不能同時一次性讓學生進行相關物理學科課程的操作學習。然而通過虛擬實驗室的運用，促使高中物理實驗實現(xiàn)數(shù)字化傳播，并且在時間和空間上不受到任何限制，只要課程設計中需要，師生便能隨時通過信息化虛擬實驗室進行相關課程的實驗操作。

3.有效把控實驗過程中的節(jié)奏

在傳統(tǒng)式的相關物理器材實驗室教學過程中，對于部分瞬間即逝的物理實驗現(xiàn)象相對比較難觀察到，而通過進行虛擬數(shù)字化實驗操作，我們可以通過信息科技技術將實驗現(xiàn)象進行緩慢播放，以把控實驗的節(jié)奏，有效觀察實驗現(xiàn)象，更好地幫助學生對課程實驗進行相關筆記記錄，以幫助學生更全面地進行實驗操作與學科思考。

4.有效保證實驗過程中的人身安全性

高中物理學科理論知識相對比較難，且相關的物理實驗的難度系數(shù)以及危險性系數(shù)相對比較高，一旦實驗操作失當，有可能引發(fā)某些危害，以影響操作者的生命安全。但是通過使用虛擬實驗室進行實驗操作，那么就能排除掉實驗里存在的一系列安全隱患，這樣進行物理課堂實驗更加安全。

二、虛擬實驗的作用

1.提高學生學習積極性以及學科興趣

在教學過程中，有效地將學生引導到學科理論知識的海洋里讓其自主進行學習，依靠的不是強制性管制，而是學生發(fā)揮自身能動性主動地學習，并對所學習的學科懷揣著興趣、熱情以及學習信心。在以往的教學過程中，教師的教學方式相對比較單一、枯燥，物理學科的知識傳授更是由教師使用粉筆在課堂上進行書寫繪畫，因而大部分學生并不能很好地參與到教學活動中。長期如此，學生在課堂上逐漸變得煩躁、思維不活躍，導致整個高中物理實驗的課堂教學質(zhì)量下降，即使是教師使用簡單實驗操作也不能有效地幫助學生提升學習興趣。通過使用虛擬實驗網(wǎng)絡系統(tǒng)，將實驗教學附上濃郁的現(xiàn)代技術色彩，以給學生帶來科技現(xiàn)代化的視覺沖擊，更加有效地幫助學生集中注意力，提高學生的學習熱情和參與實驗學習的積極性。

2.虛擬效仿實驗現(xiàn)象，指導學生自主研究探討

實驗是教師引導學生自主進行研究探討的一種科學的教學手段，通過使用虛擬實驗教學方式，將抽象的高中物理理論知識融入實踐性實驗中，以深化學生的學習思維邏輯性，通過虛擬實驗的運用，將抽象化轉(zhuǎn)變成形象化，將實驗靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒瀯討B(tài)，將實驗微觀性轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒灪暧^性。比如，在教學馬德堡半球的物理實驗的過程中，教師可以用實驗中對兩個馬德堡半球進行真空處理，將空氣抽取出來后兩個半球無法拉開的現(xiàn)象，向?qū)W生展現(xiàn)大氣壓強，但是大氣壓強到底有多大，運用傳統(tǒng)的實驗方式幾乎是不可能讓學生感受到的。但是通過使用虛擬實驗驗證馬德堡半球?qū)嶒灒瑢嶒炛械膬蛇咇R匹逐漸以兩倍進行增加，直至成功將半球有效分開，能真切地讓學生感受大氣壓強的大小。

3.擴展了學生的操作空間，挖掘?qū)W生的創(chuàng)新力

在傳統(tǒng)的實驗室操作中，學生初始接觸物理實驗，由于心里對實驗操作以及相關的實驗過程、設備等可能發(fā)生不安全事故的擔心，導致學生在實踐過程中過多顧慮，致使實驗課堂的效率下降。通過虛擬實驗課堂，為學生提供了全新的安全性實驗實踐渠道，學生可以放心地按照自己創(chuàng)新能力以及想象能力開展實驗操作，進而有效激發(fā)了學生的學習積極性與主動性，擴展了學生操作空間，挖掘了學生的創(chuàng)新力。

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編輯 李博寧