初中物理課堂教學(xué)模式探索

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1虛擬仿真實驗的優(yōu)勢

1．1彌補實驗室儀器的不足,節(jié)省人力、物力、財力

目前,初中物理實驗教學(xué)中因?qū)嶒瀮x器配備不足,教師精力有限,導(dǎo)致部分實驗學(xué)生無法親自參與實驗探究.而虛擬仿真實驗則可以代替實際實驗,提供全開放、高交互性、高獨立性的平臺供學(xué)生實驗,解決了學(xué)校因?qū)嶒瀮x器不足或不配套,學(xué)生動手少或多人操作實驗的問題.同時,虛擬仿真實驗采用虛擬儀器,即使由于操作不當(dāng)也不會真的損壞儀器,提高了實驗的效率.

1．2節(jié)省教學(xué)時間和空間,提供了多樣化的教學(xué)方式

虛擬仿真實驗通過計算機操作系統(tǒng)演示實驗過程中的圖形、圖像、文字、數(shù)據(jù)等,它具有快捷、易學(xué)、簡單、直觀等優(yōu)點,能使教師和學(xué)生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容開展各類實驗,模擬實驗情境,有效提升物理實驗課的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的動手操作能力.與傳統(tǒng)實驗相比,不受條件限制,學(xué)生只要利用電腦登陸“暢言教學(xué)通”,進入虛擬物理實驗室,就能開展虛擬實驗.教師既能在課堂上開展虛擬演示實驗,也可以在學(xué)校計算機室開展人機一對一的分組實驗,還可以讓學(xué)生在家登陸平臺進行“溫故而知新”仿真實驗.

1．3彌補真實實驗不夠安全、結(jié)果誤差大等不利因素,拓展實驗內(nèi)容的覆蓋面

初中物理實驗,如探究晶體和非晶體的熔化和凝固實驗、水的沸騰實驗、托里拆利實驗等,由于要用到酒精燈、開水、水銀等器材,存在一定的不安全因素,往往不能在教室演示或者不能讓學(xué)生單獨進行分組實驗.而虛擬仿真實驗最大限度地避免了實驗過程中的各種不利因素,實驗安全性強、實驗結(jié)果直觀可靠,實驗誤差較小,一定程度上彌補了現(xiàn)有實驗的不足,大大拓展了實驗內(nèi)容的覆蓋面.

2“暢言教學(xué)通”虛擬仿真實驗的教學(xué)應(yīng)用模式

2．1講授─虛擬仿真實驗相結(jié)合的教學(xué)模式

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,問題的提出和解決都離不開實驗,但一些實驗受條件和安全因素的限制無法開展,教師可以采取講授─虛擬仿真實驗相結(jié)合的教學(xué)模式進行教授.如探究晶體和非晶體的熔化和凝固時,可以在學(xué)校計算機教室授課,教師與學(xué)生通過互動交流得出晶體和非晶體熔化和凝固的現(xiàn)象及概念后,教師講明實驗?zāi)康暮蛯嶒灢襟E,每位學(xué)生進入“暢言教學(xué)通”初中物理實驗室,點擊探究晶體和非晶體的熔化和凝固實驗,動手組裝儀器、開展實驗,并每隔5s記錄一次溫度,然后在事先準備好的坐標紙上描出圖像.在10min的時間內(nèi)所有學(xué)生基本都能完成實驗,教師通過展示每位學(xué)生的實驗圖像,很自然得出晶體和非晶體熔化和凝固的特點和條件.還比如在講授大氣壓強的托里拆利實驗時,由于要用到水銀,存在安全隱患,學(xué)校不具備實驗條件,教師可以采用這種模式授課;演示家庭電路保險絲的作用時,考慮到安全因素,無法進行現(xiàn)場實驗,也可以采用這種授課模式,讓學(xué)生感知并加深印象.

2．2虛擬仿真實驗─真實實驗相結(jié)合的教學(xué)模式

初中物理有大量的分組實驗,如果學(xué)生不進行充分的預(yù)習(xí),教師事先不進行指導(dǎo),學(xué)生直接在實驗室進行分組實驗,往往會存在實驗效率低、成功率低、儀器損壞等問題,尤其在電學(xué)實驗中這種問題比較突出.為解決這一問題,教師可采用虛擬仿真實驗─真實實驗相結(jié)合的教學(xué)模式.具體操作模式是先帶領(lǐng)學(xué)生在計算機教室進行模擬仿真操作,基本熟練后再進行真實實驗.比如電學(xué)分組實驗組裝串聯(lián)電路和并聯(lián)電路,由于學(xué)生動手能力差,直接在實驗室組裝電路燒壞小燈泡或電源的現(xiàn)象比較普遍.為解決這一難題,筆者采用先學(xué)習(xí)理論知識,然后花一節(jié)課時間在計算機教室進行虛擬實驗,利用“暢言教學(xué)通”實驗室開展連線操作,并且讓學(xué)生單獨在模擬臺上改變各電路元件的位置反復(fù)訓(xùn)練電路連接,基本熟練后再分組進行真實實驗操作.由于學(xué)生有了模擬訓(xùn)練的感性和理性認識,實驗操作能力和動手能力有了大幅提升,實驗成功率也比較高.雖然前期教學(xué)花費的時間較長,但后續(xù)學(xué)習(xí)電流表、電壓表、滑動變阻器、伏安法測電阻等實驗時,會變得相對輕松,學(xué)生考試時在這一塊知識點上的得分率也相對較高.

2．3虛擬仿真實驗復(fù)習(xí)課教學(xué)模式

初中物理中考復(fù)習(xí)階段,實驗操作復(fù)習(xí)是重點之一.教師通常采用做大量實驗題的方式進行,學(xué)生往往感到枯燥乏味,對實驗操作過程的復(fù)習(xí)往往是紙上談兵.教師可先對初中物理重點實驗按照熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)進行梳理,再帶學(xué)生到計算機教室利用“暢言教學(xué)通”虛擬實驗室集中3~4課時進行操作復(fù)習(xí),這樣既能激發(fā)學(xué)生的復(fù)習(xí)興趣,又能提高復(fù)習(xí)效果.如電學(xué)實驗伏安法測電阻和測電功率兩個重點實驗的復(fù)習(xí),教師完全可以帶領(lǐng)學(xué)生在計算機教室進行虛擬仿真實驗集中復(fù)習(xí),從兩個實驗的不同點、相同點對比分析,讓學(xué)生既總結(jié)理論知識,又練習(xí)電路連接.在連接電路的過程中復(fù)習(xí)滑動變阻器、電壓表、電流表的使用等考點知識,復(fù)習(xí)效率大幅提升.總之,虛擬仿真實驗與真實實驗相結(jié)合,開創(chuàng)了物理實驗教學(xué)的新模式,教師在教學(xué)中只要正確處理好虛擬實驗和真實實驗的關(guān)系,使兩者有機的結(jié)合,定能激發(fā)學(xué)生的實驗興趣,提高學(xué)生的動手能力,開拓學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.

作者：王瑾 單位：甘肅省臨澤縣第二中學(xué)