网络虚拟实验室高中物理论文

2022-04-12

想必大家在写论文的时候都会遇到烦恼,小编特意整理了一些《网络虚拟实验室高中物理论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!摘要:计算机信息技术不断渗入教学课堂中,为现代高中物理实验教学奠定了良好的技术基础。通过计算机信息技术的运用,有效地将虚拟实验室带到高中物理教学课堂上,显著提高了现代高中物理实验教学的质量。根据高中物理实验室的教学目标,针对实验室的特点、物理实验室的相关实际操作和应用以及高中物理实验室的教学质量等所存在的教学问题进行研究。

网络虚拟实验室高中物理论文 篇1:

基于智慧教室的问题链教学

[摘   要]物理教学的本质是关于“问题”的教学。文章根据问题链的教学特征,融合智慧教室的功能,整理形成基于智慧教室的问题链教学模式,并通过具体的案例对教学模式的应用进行了详细的呈现,探讨了高中物理融合信息化工具的问题链教学。

[关键词]智慧教室;问题链;教学模式

物理的发展过程是一个不断发现问题、分析问题和解决问题的过程,物理的研究和学习都是从问题开始的。物理教学可以看成是一个关于“问题”的过程。在物理课堂中,通过解决问题实现对知识的建构,不仅可以增强学生对知识的理解,还培养了学生的高阶认知能力。通过信息化手段把一连串具有内在逻辑联系的问题,形成问题链指引学生思维,从而更好地驱动学生解决问题,帮助学生有逻辑地掌握知識,提升学生的问题解决能力,促进学生学科核心素养的发展。

一、基于智慧教室的“问题链”教学模式

(一)“ 问题链 ”教学模式的含义

教学模式是在一定教学思想或教学理论指导下建立起来的、较为稳定的教学活动框架和活动程序。它是教学理论的具体化。问题链教学模式(Problem-Link,简称PL)是以马赫穆托夫“问题教学”理论为依据,将课堂讲授的内容设计成若干个对学生来说是未知的问题,以具有内在、逻辑的问题链为主线,以问题为中心的教学模式。“问题链”是指教师根据教学目标,充分考虑学生已具备的知识经验和能力,针对学生在学习过程中的思维变化,结合教学内容、重点、难点,设计一系列层次鲜明,彼此联系的有效教学问题(问题链)[1]。

(二)“ 问题链 ”教学模式理论

PL教学模式的理论依据是马赫穆托夫的“问题教学”理论,马赫穆托夫认为,问题教学的心理学依据是“问题性思维”理论。该理论认为,人们在认识活动中,经常会意识到一些难以解决或疑惑的实际问题及理论问题,而现有的条件没能提供解决问题的方法,过去的知识和经验也没有经过验证,这时就会产生一种怀疑、困惑、焦虑、探索的心理状态,要摆脱这种困境,主体就会积极思维,提出以前未曾有过的新的活动办法,即完成创造性的行为,这种情境称为“问题情境”,而解决包含其中问题的心理过程,则叫作“问题性思维”,又称“创造性思维”或“能产性思维”[2]。

(三)101智慧教室

101智慧教室是针对K12阶段教学场景设计,凭借移动互联网技术,依托教育云平台,通过互动课堂、101教育PPT(https://ppt.101.com/)、课后作业系统等智慧应用软件系统和智能硬件,贯穿课前、课中、课后三个环节的智慧化教与学的整体解决方案。101智慧教室应用场景分成3种:101平板型智慧课堂场景下,教师通过101教育PPT发送任务,可进行推屏、锁屏、发送习题等操作。学生在PAD上完成相应的操作,通过无线网络连接,与教师进行课堂互动。家长在家长端APP上可以同步收到学生的学习情况,并可以对学生进行学习辅导;101反馈型智慧课堂场景下,教师通过PC端的101教育PPT发送任务。学生配备一个答题器,通过无线网络连接,即可实现课堂答题、抢答等师生互动;101电脑型智慧课堂场景下,在普通的计算机教室,利用学校原有的电脑设备,通过安装智慧教室相关软件,实现课堂上的师生互动及数据回收反馈,将传统的计算机教室升级成智慧教室。样例是在101电脑型智慧课堂的场景下的应用。

(四)基于智慧教室的问题链教学的实施

问题的产生及解决过程都需要进行师生、生生的互动,智慧教室的互动功能可以对课堂的交互起到很好的支撑,把智慧教室与问题链的教学模式融合,形成新的基于智慧教室的问题链教学模式,通过一系列的问题链驱动,促使学生解决问题,提升学生的问题解决能力及学科核心素养。

模式流程包括新课引入(产生问题情景、分析情景)、新课进行(提出问题、分析问题、找出方法解决问题以及多个问题的循环进行)、习题互动、课堂总结。

教师先通过实验等形式引出问题情景,让学生针对实验呈现的现象,对情景问题进行分析思考,通过调取原有知识的方式对情景进行分析解释,从而发现过去的知识和经验不能解决所对应的情景引入的新课题。在新课讲授中,教师基于情景提出一系列与学生前知识有逻辑关系的未知教学重难点问题,形成螺旋上升的教学问题,让学生在已有知识的支撑下对新情景问题产生惊异感,引导学生通过信息化的方式(如实拍视频及虚拟实验室)展现问题本质,并引导学生分析问题。利用信息化技术传授知识,辅助学生找出解决问题的方法,使学生在掌握科学知识和成果的同时,还知晓了这些知识和成果获得的过程、方法和途径,强化了学生的问题意识,发展了学生思维的独立性和创新性。基于课堂知识,设置相应的互动练习,并利用信息化工具实现互动习题的数据分析及反馈功能,实时呈现课堂数据,帮助教师了解学情,使教师的讲解更有针对性。最后针对课堂内容进行总结,加深学生对知识及实验方法的记忆理解,帮助学生摆脱想要解决问题而形成的怀疑、困惑、焦虑、探索的心理困境,强化学生的问题意识,发展学生思维的独立性。具体流程如图1所示。

二、案例分析

以司南版(鲁科版)高中物理选修3-3第1章第1节《分子动理论的基本观点》的教学为例,在物理探究室,利用16台学生电脑和1台教师电脑组建智慧教室,对全班48位学生(以3人为一小组配置1台电脑)开展课堂探究教学,教学中把智慧教室、101教育PPT、物理实拍实验视频(用显微镜观察小炭粒的运动)、虚拟实验室(用显微镜观察微粒的运动) 等信息化工具融入课堂,突破布朗运动的相关难点。

(一)课题分析

在高中《原子物理》以及《热力学》中,有的实物实验难以完成或实验现象不好观察,比如布朗运动,是一种微观现象,肉眼无法看见,需要借助显微镜观察,所以实验时,存在一些痛点,比如教师演示实验,学生无法观察显微镜下的实验现象,学生实物实验时准备显微镜较难。

(二)课程简介

《分子动理论的基本观点》这节课着重学习两个观点:1.物质由大量分子组成;2.分子永不停息地做无规则运动。由于课堂时间有限,第3个观点“分子间存在着相互作用力”安排在下一个课时进行学习。本节课的信息技术创新教学主要融合在第2个观点中的“布朗运动”部分,包括:(1)借助实拍实验高清视频展示小炭粒在水中的布朗运动;(2)借助虚拟实验室观察多个小炭粒的实时运动轨迹,验证小炭粒运动的无规则性,解决实物实验无法实时跟踪炭粒轨迹的痛点;通过虚拟颗粒模拟微观运动,呈现布朗运动的成因,解决因实物实验现象本质分析的抽象性而导致学生难以理解的痛点,把抽象的知识变得更加具象化;再通过虚拟实验的互动调节功能,改变炭粒的大小和温度,并实时呈现粒子的运动轨迹和运动快慢,直观的呈现突破了布朗运动影响因素的难点。同时该虚拟实验中小炭粒的布朗运动及其轨迹为实物实验的实拍效果,数据真实,非常难得,既体现出实物实验的真实性,又解决了实物实验的痛点,具有较高的应用价值;(3)利用101教育PPT的课堂互动功能,将虚拟实验颗粒推送给学生,让学生亲自体验操作,增强学生的印象,帮助学生理解与记忆相关知识;同时通过互动习题,增强了教师与学生的课堂互动,实时进行课堂反馈,帮助教师了解学情,从而更有针对性地引导及讲解。

采用基于智慧教室的问题链教学模式,对教学主题(分子动理论)进行细化,设置成下列问题链:问题1.“大量”究竟是多少呢?问题2 .每一个水分子的大小是多少?问题3. 这么多分子是一个紧挨着一个的吗?问题4.分子的运动是否有规律?问题5.布朗运动的影响因素有哪些?这些问题形成了一个主题相关、逻辑严密、递进式的层次关系,突出了教学难点、重点和现实问题,强化了学生的问题意识,培养了学生的研究能力和自学能力,使课堂交流由单向变为多向。

(三)教学实施

1.新课引入

教师通过花露水的实物实验提出问题:为什么可以闻到花露水的味道?让学生体验实验现象(闻到花露水的味道),通过调取原有知识对问题进行分析解释,引导学生复习旧知:物质是由大量分子组成的,分子不停地做无规则运动,延导出新的问题,大量分子的“大量”数值大小的知识,引发学生分析思考情景问题,进而发现过去的知识和经验不能解决对应情景引入的新问题。

2.新课进行

(1)提出问题1

问题1.“大量”究竟是多少呢?教师引导学生分析计算1滴水中的分子数,先分析1 mL=20滴水,再计算1滴水的质量,最后得出1滴水有1.7×1021个水分子,再提出10亿人,每人每分钟数100个,日夜不停地数,需要3万年才能数完1滴水中的分子数。通过计算得到1滴水中分子的具体数值,让学生对“大量”的具体值有个直观理解,并把这个数量级太大的数值转换为数分子的时间,让学生通过将生活中无法体验到的数量级转化为更具体的感观体验,引起学生的共鸣,使学生对“大量”有更直观的理解。

(2)提出问题2

问题2.每一个水分子的大小是多少?教师引导学生计算1个水分子体积,并得出一个水分子的体积为10-10 m3数量级,再计算得到1滴水单层铺开的面积达到500 m2,运用这种直观的数据转化,增强学生对分子“小”的体验感,化抽象为具象,为即将重点学习的布朗运动埋下伏笔。布朗运动是微粒的行为,微粒数量级一般是微米级别的,这种数量级的尺寸肉眼无法看见。通过这样的教学设计让学生认识分子的“小”,有效突破把握数量级的难点。

(3)提出问题3

问题3.这么多分子是一个紧挨着一个的吗?教师引导学生证明水分子间是有空隙的,先通過实物实验进行模拟演示,在装满了乒乓球的烧杯中可以再倒入小铁珠,酒精与水混合后体积减小的实验,再演示红墨水在热水中比在冷水中扩散快的实验。通过宏观实验现象引发学生对微观粒子的发散,通过模拟实验使微观现象宏观化、形象化,进而帮助学生理解扩散现象。

(4)提出问题4

问题4.分子的运动是否有规律?播放[用显微镜观察小炭粒的运动]的高清实验视频,视频中有实验操作步骤、实验现象及实验分析,学生观察视频的实验现象,并通过视频中的实验分析,理解实验本质。通过高清实物实拍视频,真实展示小炭粒在水中做布朗运动的轨迹(如图2所示),用于解决教师演示实验,学生无法观察到显微镜下的实验现象的问题,同时解决学生进行实物实验时准备显微镜仪器困难的痛点。既体现了实物实验的真实性,又解决了实物实验的痛点。

(5)提出问题5

问题5.布朗运动的影响因素有哪些?教师先在白板上演示虚拟实验室颗粒的运动(用显微镜观察微粒的运动),并讲解操作技巧,利用智慧教室推送功能把虚拟实验室颗粒运动推送给学生亲自操作,学生分小组在电脑上操作虚拟实验室颗粒运动(如图3所示),模拟呈现3个炭粒的运动轨迹(如图4所示),同时通过调节炭粒大小及温度高低,改变小炭粒运动的快慢。通过观察多个小炭粒的实时运动轨迹,验证小炭粒运动的无规则性,解决实物实验无法实时跟踪炭粒轨迹的痛点;通过虚拟颗粒运动模拟微观运动,直观呈现布朗运动的成因,解决因实物实验现象本质分析的抽象性而导致学生难以理解的痛点,把抽象的知识变得更加具体形象;将虚拟实验颗粒运动推送给学生,让学生亲自体验操作,增强学生对实验的印象,促进学生对知识的理解与记忆。

3.课堂练习巩固

通过智慧教室中的101教育PPT的课堂互动功能,把互动习题推送给学生,学生通过小组电脑进行答题,并对学生答题情况进行回收和数据分析,根据数据进行及时讲评反馈。通过互动习题,增强了教师与学生的课堂互动,实时进行课堂数据反馈,帮助教师了解学情,使讲解更有针对性。

4.课堂总结

课堂总结,沉淀方法,物质是由大量分子组成的,分子在不停地做无规则运动。布朗运动是微观粒子运动的宏观表现,且受到多种因素的影响,通过总结,加深学生对知识及实验方法的记忆理解,帮助学生总结重点,厘清脉络。

三、总结与反思

本课题运用问题链教学模式,创设问题情景,设置一系列与学生前知识有逻辑关系的未知教学重难点问题,形成螺旋上升的教学问题链(问题链),让学生在已有知识的支撑下对新情景问题产生惊异感,通过实拍视频及虚拟实验室等信息化工具展示问题本质,帮助学生摆脱想要解决问题而形成的怀疑、困惑、焦虑、探索的心理困境,让学生不仅掌握科学知识,还知晓这些知识获得的过程、方法和途径,同时培养学生的研究能力、自学能力。

[参考文献]

[1]  王后雄.“问题链”的类型及教学功能:以化学教学为例[J].教育科学研究,2010(5):50-54.

[2]  鄢红春.问题链教学模式[J].物理通报,2012(9):9-11.

(责任编辑 易志毅)

作者:吴荣华 黄巧曦 林洁清

网络虚拟实验室高中物理论文 篇2:

运用虚拟实验,提高高中物理实验教学效率

摘 要:计算机信息技术不断渗入教学课堂中,为现代高中物理实验教学奠定了良好的技术基础。通过计算机信息技术的运用,有效地将虚拟实验室带到高中物理教学课堂上,显著提高了现代高中物理实验教学的质量。根据高中物理实验室的教学目标,针对实验室的特点、物理实验室的相关实际操作和应用以及高中物理实验室的教学质量等所存在的教学问题进行研究。虚拟实验主要是通过计算机信息技术的支持,利用信息科技构建虚拟的仿真实验室,并结合Flash课件,以实现网络信息化的虚拟实验,能显著提升学生的物理知识实践能力,提升学生的自主学习能力,同时还能更大程度地发挥学生的创造力。

关键词:虚拟实验;高中物理;效率

随着计算机信息技术不断渗入教学课堂中,这为实现高中物理实验操作带来相当大的积极影响作用。同时运用计算机信息技术,将虚拟实验室引进课堂,直观地将物理知识通过虚拟实验展现在学生面前,显著将实验教学的课堂效益提升。虚拟实验主要是通过计算机信息技术的支持,利用信息科技构架虚拟的仿真实验室,并结合Flash课件,以实现网络信息化的虚拟实验。在高中物理课堂的教学中灵活将信息技术化的虚拟实验渗透进物理理论教学中,对深化物理教学改革至关重要,同时能有效激发学生的学科积极性以及学习兴趣,进而有效提高实验教学效率。

一、物理教学中运用虚拟实验的好处

1.有效减少物理课堂实验的成本

在以往的传统高中物理教学过程中,进行实验操作的时候均是要借助相关的实验器材才能完成。然而用于物理实验操作的相关专业器材费用相对比较高,且相对比较容易损坏,因此整个物理实验进行下来,耗费教学经费相当大,但是利用虛拟实验室,能在很大程度上将传统实验室的成本降低,通过实验器材的信息科技数字化,运用虚拟仿真实验系统的教学模式,不仅能降低成本,同时还能全面实现高中物理课堂上的实验教学。

2.化解时空限制的教学局限性

在以往旧式的器材实验室教学中,经常会受到时间以及实验空间的限制,出现这种现象主要是因为实验室相关器材相对短缺,且空间有限,不能同时一次性让学生进行相关物理学科课程的操作学习。然而通过虚拟实验室的运用,促使高中物理实验实现数字化传播,并且在时间和空间上不受到任何限制,只要课程设计中需要,师生便能随时通过信息化虚拟实验室进行相关课程的实验操作。

3.有效把控实验过程中的节奏

在传统式的相关物理器材实验室教学过程中,对于部分瞬间即逝的物理实验现象相对比较难观察到,而通过进行虚拟数字化实验操作,我们可以通过信息科技技术将实验现象进行缓慢播放,以把控实验的节奏,有效观察实验现象,更好地帮助学生对课程实验进行相关笔记记录,以帮助学生更全面地进行实验操作与学科思考。

4.有效保证实验过程中的人身安全性

高中物理学科理论知识相对比较难,且相关的物理实验的难度系数以及危险性系数相对比较高,一旦实验操作失当,有可能引发某些危害,以影响操作者的生命安全。但是通过使用虚拟实验室进行实验操作,那么就能排除掉实验里存在的一系列安全隐患,这样进行物理课堂实验更加安全。

二、虚拟实验的作用

1.提高学生学习积极性以及学科兴趣

在教学过程中,有效地将学生引导到学科理论知识的海洋里让其自主进行学习,依靠的不是强制性管制,而是学生发挥自身能动性主动地学习,并对所学习的学科怀揣着兴趣、热情以及学习信心。在以往的教学过程中,教师的教学方式相对比较单一、枯燥,物理学科的知识传授更是由教师使用粉笔在课堂上进行书写绘画,因而大部分学生并不能很好地参与到教学活动中。长期如此,学生在课堂上逐渐变得烦躁、思维不活跃,导致整个高中物理实验的课堂教学质量下降,即使是教师使用简单实验操作也不能有效地帮助学生提升学习兴趣。通过使用虚拟实验网络系统,将实验教学附上浓郁的现代技术色彩,以给学生带来科技现代化的视觉冲击,更加有效地帮助学生集中注意力,提高学生的学习热情和参与实验学习的积极性。

2.虚拟效仿实验现象,指导学生自主研究探讨

实验是教师引导学生自主进行研究探讨的一种科学的教学手段,通过使用虚拟实验教学方式,将抽象的高中物理理论知识融入实践性实验中,以深化学生的学习思维逻辑性,通过虚拟实验的运用,将抽象化转变成形象化,将实验静态转变为实验动态,将实验微观性转变为实验宏观性。比如,在教学马德堡半球的物理实验的过程中,教师可以用实验中对两个马德堡半球进行真空处理,将空气抽取出来后两个半球无法拉开的现象,向学生展现大气压强,但是大气压强到底有多大,运用传统的实验方式几乎是不可能让学生感受到的。但是通过使用虚拟实验验证马德堡半球实验,将实验中的两边马匹逐渐以两倍进行增加,直至成功将半球有效分开,能真切地让学生感受大气压强的大小。

3.扩展了学生的操作空间,挖掘学生的创新力

在传统的实验室操作中,学生初始接触物理实验,由于心里对实验操作以及相关的实验过程、设备等可能发生不安全事故的担心,导致学生在实践过程中过多顾虑,致使实验课堂的效率下降。通过虚拟实验课堂,为学生提供了全新的安全性实验实践渠道,学生可以放心地按照自己创新能力以及想象能力开展实验操作,进而有效激发了学生的学习积极性与主动性,扩展了学生操作空间,挖掘了学生的创新力。

参考文献:

[1]邓小静.基于虚拟仪器的高中物理实验教学设计的初探[D].华中师范大学,2012.

[2]张俊年.运用虚拟实验,提高初中物理实验教学效率[J]. 学周刊,2016,1(3):125.

[3]孟艳朋.虚拟实验对高中物理实验教学的辅助作用初探[D].云南师范大学,2007.

[4]佘春华.基于认知灵活性理论的高中物理虚拟实验教学平台的设计与开发[D].广西师范学院,2011.

编辑 李博宁

作者:周广力

网络虚拟实验室高中物理论文 篇3:

信息技术与物理课程教学整合性研究

信息化是二十一世纪的标志,是当今世界经济和社会发展的大趋势,以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术已成为拓展人类思维的创造性工具。近年来,计算机辅助教学工作在全国教育战线上逐渐深入,但大多以“观摩课”的形式开展,只是教育教学中的一个点缀而已,信息技术并没有真正与学科教学“融合”在一起。究其主要原因是在进行计算机辅助教学的过程中,没有合适的应用软件和操作平台,需要教师自己研制开发课件,而开发课件需要花费大量的时间和精力,有时候为了上好一节公开课,甚至要做数十小时的准备。鉴于此很多教师都反映计算机辅助教学是一项投入多(时间,人力,经费)、产出少的工作,基本上适应不了日常教学。在这种情况下,信息技术与学科课程整合在计算机辅助教学(简称CAI)的条件上日趋成熟发展起来。信息技术作为一项教学工具(Learn from IT),能够把各种技术手段完美地融合到课程之中??就像教师在上课时使用黑板和粉笔一样,届时计算机演变成为真正的教学工具, 教师最主要的任务不再是开发软件,而是如何应用现有的软件把计算机的优势发挥出来,进行学科教学。

本文就信息技术与物理课程教学的整合,结合自己物理教学的实践谈谈以下几点看法。

一、 “课件”向“积件”思路发展,探讨物理学科整合新方法

在计算机辅助物理教学这个领域里面,市场上已有相当数量的物理教学软件可供购买,但能够真正适用于教学的软件却不多,教師自制课件的水平又不高,容易造成“低水平重复”的现象。在此阶段上,寻求计算机辅助教学软件开发和应用的新路子──积件思路应运而生。其指导思想是:“课件”向“积件”发展,工具型、资料型、开放型的教学平台已成为计算机辅助教学软件的发展方向,它包括带有学科特色的平台和多媒体资料库。教师稍加培训就能够自如的运用它们来按自己的意愿制作课件,紧密配合自己的教学过程、为课堂教学所用,在真正意义上,实现计算机辅助教学……

例如在物理学科平台方面:《CSC电子备课系统》初中物理版、天翼全景多媒体教学软件高中物理版都是面向教师设计的新一代大型集成化多媒体辅助教学软件,集众多教育专家和优秀教师的科研成果及教学经验于一体,为教师提高教学质量、探索新的教学模式和方法提供了丰富的资料和必要的教学手段;又如《青鸟师友多媒体课件开发平台》,是一个基于Windows操作系统,集声音、图形、图像、文字于一体的多媒体课件开发工具;再如几何教学平台的“几何画板”不仅适用于几何教学,而且也适用于物理教学中的力学课程,它界面简单、容易学习、直观好用,因此这样的软件很受老师的欢迎。以上四个多媒体计算机辅助教学软件开发平台,就很好的体现了“积件”思想。

二、 电脑模拟,发挥物理演示实验、虚拟实验室的功能

1.信息技术与物理实验教学整合,发挥演示实验作用

物理是一门以实验为基础的学科,实验教学和演示实验是中学物理教学的重要一环。丰富多彩、生动有趣的实验是物理实验教学的特点,利用实验课不仅可以让学生记住某些相关结论、实验步骤,而更为重要的是能够使学生透彻理解并且完全掌握产生实验结论的过程。在普通物理课堂的演示实验中,由于受到常规实验仪器本身的限制,实验效果常不如人意。而通过多媒体技术模拟实验的辅助, 模拟一些重要的,但在现实实验环境下难以完成的一些物理实验,则可弥补常规实验仪器的不足,提高物理实验的演示效果。

如本人在做凸透镜成像规律实验时,先用常规仪器按传统实验方法进行演示,由于常规实验仪器的限制蜡烛在光屏上所形成的像随着物距的变化而变化的这一现象不是很明显,致使学生对凸透镜成像的特点不甚理解,并产生迷惑。此时我改为采用多媒体技术进行凸透镜成像规律模拟实验,演示物距从无穷远至小于焦距的整个实验过程中物距、像距和像的变化的情况,整个模拟实验过程流畅、直观、明了,从而使学生对该实验有了一个清晰完整的认识。由此可知通过信息技术与物理实验整合,可以突破常规实验仪器的局限性,所以我们应当充分发挥信息技术的特长,对那些难以观察到的、复杂、困难的实验进行模拟和提供帮助,成为常规实验的补充,并把两者结合起来,使实验教学上升到一个新的层次,从而有助于学生发现规律、获得知识,提高学生的科学文化素质和实验技能水平。

2.在网络技术环境支持下,发挥学生自主探讨性实验作用

在传统物理实验室,一方面由于怕发生意外和造成实验仪器的损失,有许多实驗室规章制度,对学生诸多限制;另一方面由于实验环境和实验条件的限制,实验结果往往和物理理论不一致,甚至出现相反的数据,这一切无不暴露出了传统实验室的弊端。

让学生在网络环境下进行虚拟实验室操作,以自主模拟实验为基础进行多媒体教学,则可以解决这一难题。如笔者在上传统电学实验课时,通常会告诉学生,电流表的接线柱不能接错、电压表不能超过量程,电池组不能短路。很多实验不允许学生自己操作,这些规定无形中扼杀了学生的创造性思维,而有些学生自主意识很强,常常会进行一些“地下操作”,最终损坏了仪器。然而,须知这些“破坏性”强的学生实际上也是动手能力、创造能力强的学生。在网络环境下,倡导学生自主探讨性实验,既可保护仪器又能培养学生的创新能力,并能把很多传统实验做不到的效果一一再现。如本人曾在网络环境下采用“仿真物理实验室”虚拟电学实验室软件(在线版网络软件),实现网络与物理学科教学的整合。学生在网络技术环境进行多媒体实验操作,通过网上人机对话,学生可以一边操作一边在网上畅游,获取新知识,或与其他同学交流。如果学生在网络虚拟实验室遇到问题,就可以通过网络从其他同学那里获取相关信息,进行讨论,让学生自主学习,并自主观察模拟实验,从而掌握学习成果和学习方法。

这种虚拟实验室为学生提供了全方位的开放性的操作环境,使学生在课堂上实现了在虚拟世界的真实体验。信息技术与物理实验教学整合,能够培养学生自主模拟实验、观察实验,并归纳、总结,抽象成所需知识的能力,从而学会学习,使学生主动地获取物理知识,发展能力,并促使他们建立科学的世界观。

作者:张雪芬

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