初中物理課堂教學模式探索

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1虛擬仿真實驗的優勢

1．1彌補實驗室儀器的不足,節省人力、物力、財力

目前,初中物理實驗教學中因實驗儀器配備不足,教師精力有限,導致部分實驗學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生實驗,解決了學校因實驗儀器不足或不配套,學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,即使由于操作不當也不會真的損壞儀器,提高了實驗的效率.

1．2節省教學時間和空間,提供了多樣化的教學方式

虛擬仿真實驗通過計算機操作系統演示實驗過程中的圖形、圖像、文字、數據等,它具有快捷、易學、簡單、直觀等優點,能使教師和學生根據教學內容開展各類實驗,模擬實驗情境,有效提升物理實驗課的教學質量和學生的動手操作能力.與傳統實驗相比,不受條件限制,學生只要利用電腦登陸“暢言教學通”,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,也可以在學校計算機室開展人機一對一的分組實驗,還可以讓學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、結果誤差大等不利因素,拓展實驗內容的覆蓋面

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、實驗結果直觀可靠,實驗誤差較小,一定程度上彌補了現有實驗的不足,大大拓展了實驗內容的覆蓋面.

2“暢言教學通”虛擬仿真實驗的教學應用模式

2．1講授─虛擬仿真實驗相結合的教學模式

物理是一門以實驗為基礎的學科,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─虛擬仿真實驗相結合的教學模式進行教授.如探究晶體和非晶體的熔化和凝固時,可以在學校計算機教室授課,教師與學生通過互動交流得出晶體和非晶體熔化和凝固的現象及概念后,教師講明實驗目的和實驗步驟,每位學生進入“暢言教學通”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的時間內所有學生基本都能完成實驗,教師通過展示每位學生的實驗圖像,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,無法進行現場實驗,也可以采用這種授課模式,讓學生感知并加深印象.

2．2虛擬仿真實驗─真實實驗相結合的教學模式

初中物理有大量的分組實驗,如果學生不進行充分的預習,教師事先不進行指導,學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─真實實驗相結合的教學模式.具體操作模式是先帶領學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.比如電學分組實驗組裝串聯電路和并聯電路,由于學生動手能力差,直接在實驗室組裝電路燒壞小燈泡或電源的現象比較普遍.為解決這一難題,筆者采用先學習理論知識,然后花一節課時間在計算機教室進行虛擬實驗,利用“暢言教學通”實驗室開展連線操作,并且讓學生單獨在模擬臺上改變各電路元件的位置反復訓練電路連接,基本熟練后再分組進行真實實驗操作.由于學生有了模擬訓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.雖然前期教學花費的時間較長,但后續學習電流表、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虛擬仿真實驗復習課教學模式

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

作者：王瑾 單位：甘肅省臨澤縣第二中學