摘 要:從課堂實(shí)例出發(fā),總結(jié)歸納了仿真實(shí)驗(yàn)室在實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn),并展望了仿真實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)中的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:仿真實(shí)驗(yàn)室;初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
筆者在嘗試使用仿真實(shí)驗(yàn)室時(shí),發(fā)現(xiàn)其實(shí)物圖與符號(hào)圖相互轉(zhuǎn)化自如方便,實(shí)驗(yàn)操作嚴(yán)密謹(jǐn)慎,實(shí)驗(yàn)結(jié)果精準(zhǔn)細(xì)致,覺(jué)得該軟件對(duì)現(xiàn)有課堂產(chǎn)生了積極的催化作用,與教學(xué)產(chǎn)生了奇妙的反應(yīng),使實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生了良好的變化。下面先展示筆者在課堂上利用仿真實(shí)驗(yàn)室制作的課例:
課堂實(shí)例一:凸透鏡成像光路圖
凸透鏡的成像規(guī)律教學(xué)中,雖然是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的規(guī)律,但因?yàn)閷W(xué)生在理解上較為困難,對(duì)物距、像距和成像情況的對(duì)應(yīng)關(guān)系記憶較為困難,所以通常以特殊光線的作圖輔助記憶,而光學(xué)作圖中特殊光線的作圖也是常考內(nèi)容。利用仿真實(shí)驗(yàn)室就能輕松演示特殊光線的折射。
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課堂實(shí)例二:動(dòng)態(tài)電路的分析
實(shí)驗(yàn)教學(xué)不光可以應(yīng)用于得出基本結(jié)論,也可以用于解決實(shí)際問(wèn)題。在實(shí)踐情況下,動(dòng)態(tài)電路的分析是學(xué)生較為頭疼的問(wèn)題,基本無(wú)法憑空想象出電路的變化情況,而在常規(guī)教學(xué)下,教師也不可能去真正搭建習(xí)題中較為復(fù)雜的電路圖。
如圖所示電路,燈泡L1和L2串聯(lián),開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電壓表的示數(shù)將 ?;;電流表A1的示數(shù)將 ?;;A的示數(shù)將 ?;(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
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課前教師利用仿真實(shí)驗(yàn)室按照需求搭建電路圖,并且直接利用本軟件的電路圖與實(shí)物圖直接轉(zhuǎn)換功能,在課上進(jìn)行演示:
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當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),仿真實(shí)驗(yàn)室能很快地顯示出電路故障和電表的指針變化,直觀明了,利于分析變化原因和趨勢(shì)。
經(jīng)過(guò)使用,筆者對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)室在物理教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了相關(guān)分析:
1.變虛為實(shí)
學(xué)生課后通過(guò)做習(xí)題鞏固所學(xué)內(nèi)容時(shí),會(huì)遇到一些情況比較復(fù)雜的物理場(chǎng)景,尤其是對(duì)電路的分析、磁場(chǎng)或者電磁場(chǎng)的分析,可以在仿真物理實(shí)驗(yàn)室中建立相應(yīng)的物理模型,結(jié)果一目了然。
2.變危為安
理解短路現(xiàn)象是初中物理電學(xué)的一個(gè)難點(diǎn),受到實(shí)驗(yàn)操作規(guī)則的限制和出于對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的安全性考慮等因素,一般教師常用講述的教學(xué)方法,由于缺少感性的體驗(yàn),學(xué)生對(duì)短路的認(rèn)知處于一種比較模糊的狀態(tài),在今后面臨相關(guān)問(wèn)題時(shí)往往會(huì)一籌莫展。而在仿真實(shí)驗(yàn)室中,這一問(wèn)題迎刃而解。仿真實(shí)驗(yàn)室中引入了全新的設(shè)計(jì),庫(kù)中的元件在不正確使用的情況下有損壞的可能,也可以輕易恢復(fù),所以教師可以隨意搭建電源短路、用電器(局部電路)短路、開(kāi)關(guān)短路等多種電路,演示各種短路方式造成的后果,使學(xué)生正確認(rèn)識(shí)到短路的危害。
3.變快為慢
在物理概念、定理和規(guī)律的講解中,對(duì)一些抽象的、難以觀察,和課堂中難以真實(shí)再現(xiàn)的實(shí)驗(yàn),教師無(wú)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,造成學(xué)生對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)理解的困難。而采用仿真物理實(shí)驗(yàn)室對(duì)這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真模擬、再現(xiàn),將抽象的知識(shí)點(diǎn)形象化、可視化,使瞬間的物理現(xiàn)象永久化,可以避免教師過(guò)于空洞的語(yǔ)言描述,使學(xué)生產(chǎn)生真切的體驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
物理仿真實(shí)驗(yàn)室具有高效、易用、開(kāi)放、靈活、功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn),可以提高實(shí)驗(yàn)效率,降低實(shí)驗(yàn)成本,更使學(xué)生不會(huì)因怕?lián)p壞實(shí)驗(yàn)器材而不敢實(shí)踐操作。相信隨著物理仿真實(shí)驗(yàn)室更廣泛地應(yīng)用到物理教學(xué)中,找到“虛”與“實(shí)”的交匯點(diǎn),必將給物理教學(xué)帶來(lái)更大的改變!
參考文獻(xiàn):
王欣,張寧,王鳳蘭.加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力.現(xiàn)代教育科學(xué),2011(4).
作者簡(jiǎn)介:唐益鋒,男,1980年2月出生,本科學(xué)歷,就職于江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)運(yùn)村實(shí)驗(yàn)學(xué)校,研究方向:初中物理教學(xué)。
編輯 李建軍