張小華
物理中的“虛擬實(shí)驗(yàn)”是指不通過實(shí)際的實(shí)際操作,但也能夠使學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的實(shí)驗(yàn)。隨著現(xiàn)代社會(huì)科技的不斷發(fā)展,多媒體教學(xué)也不斷地被廣大教師應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)中。雖然“虛擬實(shí)驗(yàn)”的出現(xiàn)可以滿足初中物理教學(xué)所要求的抽象教學(xué),但是在為此開心的同時(shí)我們也應(yīng)該不偏不倚地認(rèn)識(shí)好“虛擬實(shí)驗(yàn)”在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)上產(chǎn)生的影響。
一、把握初中物理虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
1.虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)原則。想要很好地運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué),首先要提高學(xué)生積極性,鼓勵(lì)學(xué)生去積極參與實(shí)驗(yàn)探究。有時(shí)在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生可能因?yàn)楹ε聦?shí)驗(yàn)所需的高溫等其他條件或者擔(dān)心把實(shí)驗(yàn)器材弄壞,而不敢去大膽的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。然而在虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)境下,學(xué)生能夠利用多媒體按自己的想法去做實(shí)驗(yàn),在大膽的進(jìn)行試驗(yàn)的過程中,學(xué)生能夠體會(huì)到科學(xué)的樂趣、熟悉科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法、獲得科學(xué)的實(shí)驗(yàn)知識(shí),從而逐漸培養(yǎng)出科學(xué)的研究精神。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師要幫助學(xué)生克服害怕出錯(cuò)、拘謹(jǐn)?shù)男睦碚系K,同時(shí)為學(xué)生能夠提高自信、順利地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,教師可以在實(shí)驗(yàn)比較困難的模塊給予適當(dāng)?shù)闹v解。
2.虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式設(shè)計(jì)。根據(jù)上文表述的教學(xué)原則和實(shí)際的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)知識(shí)理論,再將初中物理飾演的實(shí)際情況加以考慮,設(shè)計(jì)出了一套虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式。在進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)時(shí)首先要做的是明確課程目標(biāo)和學(xué)生實(shí)際情況。在虛擬實(shí)驗(yàn)開始之前,教師應(yīng)該對本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和參與學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)的了解,這是對虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)完美開展有著重大影響的環(huán)節(jié),同時(shí)也是整個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。其次,教師要做的是明確此次實(shí)驗(yàn)的主題。想要很好的開展虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué),教師首先要選擇好實(shí)驗(yàn)主題,考慮學(xué)生的實(shí)際情況,盡可能讓實(shí)驗(yàn)主題更易于理解、富有趣味性、易于實(shí)驗(yàn),以便學(xué)生利用先前所做實(shí)驗(yàn)所積累下來的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行本次實(shí)驗(yàn),使得實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋咝?、有質(zhì)量的開展。在明確好實(shí)驗(yàn)主題之后,教師要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)主體提出自己的猜想。在這一階段中,一定要注重培養(yǎng)學(xué)生的自主性,讓學(xué)生獨(dú)立提出經(jīng)過自己深思熟慮的猜想。接下來,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。在此環(huán)節(jié)中,學(xué)生應(yīng)根據(jù)自己心中的實(shí)驗(yàn)猜想來進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。教師可以對學(xué)生進(jìn)行合理的分組,讓學(xué)組織內(nèi)互相合作,共同進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,學(xué)生要設(shè)計(jì)出具體的實(shí)驗(yàn)步驟。在進(jìn)行試驗(yàn)的過程中,如果學(xué)生遇到了比較棘手的問題,應(yīng)首先和小組內(nèi)其他同學(xué)進(jìn)行探討,倘若討論都解決不了問題,教師應(yīng)針對難點(diǎn)進(jìn)行講解,為學(xué)生解決問題。進(jìn)虛擬實(shí)驗(yàn)之后,教師要引領(lǐng)學(xué)生對之前的猜想進(jìn)行驗(yàn)證。將自己的實(shí)驗(yàn)猜想和實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果相比較,仔細(xì)觀察結(jié)果是否一致。倘若不一致,學(xué)生要從頭檢查一遍實(shí)驗(yàn)過程,看看實(shí)驗(yàn)中是否存在不合理的操作和步驟,同時(shí)也要對自己的猜想進(jìn)行檢驗(yàn)。在得出完美的實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間,學(xué)生應(yīng)反復(fù)檢查實(shí)驗(yàn)猜想與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的吻合度。最后學(xué)生得出結(jié)論,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行交流。最后一步是對虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評價(jià)。
二、優(yōu)化初中物理虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用
虛擬實(shí)驗(yàn)在初中物理實(shí)驗(yàn)中,主要有演示和操作實(shí)驗(yàn)的兩大主要應(yīng)用。演示實(shí)驗(yàn)方面的應(yīng)用。演示實(shí)驗(yàn)是初中物理實(shí)驗(yàn)中最普遍、最常見的環(huán)境。初中物理實(shí)驗(yàn)實(shí)際教學(xué)中,往往因?yàn)榘嗉?jí)容量太大,導(dǎo)致教師在對概念講解的時(shí)候,最在后排的學(xué)生無法聽清、很好的觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可能會(huì)影響學(xué)生在課堂上的興趣。虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的出現(xiàn)可以很好地解決這個(gè)實(shí)際問題。例如在“光的反射”實(shí)驗(yàn)演示中,可能由于不可控的天氣原因和教室實(shí)際情況,學(xué)生可能不能很好的觀察到實(shí)驗(yàn)過程,這時(shí)候利用虛擬實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生清晰地看到實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程,同時(shí)也為課堂減少了準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。此外,虛擬實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)操作中也有很重要的作用。首先,實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作是為了是學(xué)生積累實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)、提高自身動(dòng)手能力、加深對物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)的理解。倘若有條件進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)的話,還是不推薦教師采取虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法。但由于初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際情況,初中學(xué)生所學(xué)的大多數(shù)物理實(shí)驗(yàn)都是電學(xué)方面的。因?yàn)殡妼W(xué)實(shí)驗(yàn)器材較為昂貴,不一定所有的學(xué)校都能提供實(shí)際實(shí)驗(yàn)的條件,所以這個(gè)時(shí)候就要借助虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法。此外,為了避免學(xué)生在實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作中產(chǎn)生錯(cuò)誤,教師可以讓學(xué)生先經(jīng)過虛擬教學(xué)進(jìn)行仔細(xì)的觀察和聯(lián)系,避免在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生低級(jí)錯(cuò)誤,如接錯(cuò)導(dǎo)線而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)器材被燒毀這樣的低級(jí)錯(cuò)誤。總而言之,在課改要求全體師生提高對物理實(shí)驗(yàn)的重視的大背景下,虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法有著很重要的作用。但是虛擬教學(xué)再給師生帶來便利的同時(shí),也暴露的一些缺點(diǎn)。因此,教師在實(shí)際教學(xué)中,應(yīng)該根據(jù)課堂的實(shí)際情況,權(quán)衡虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的利弊,將傳統(tǒng)教學(xué)和虛擬教學(xué)相融合,做到最高效的完成實(shí)驗(yàn)。