有關(guān)仿真物理實驗室物理教學(xué)論文

　　一、仿真物理實驗室概述

　　仿真物理實驗室是一個設(shè)備較為齊全的模擬真實實驗的物理教學(xué)軟件平臺，此軟件一般包括三個仿真模塊，即《運(yùn)動及動力學(xué)模塊》《電學(xué)模塊》和《光學(xué)模塊》，各個模塊又各自包含許多實驗器具和集成實驗環(huán)境，學(xué)生可以在任意組合的虛擬的實驗環(huán)境中構(gòu)建仿真的各種環(huán)境，自主設(shè)置實驗對象的各種參數(shù)，通過智能仿真做到動畫與數(shù)據(jù)的結(jié)合，以其實現(xiàn)逼真的物理實驗效果。

　　二、仿真物理實驗教學(xué)模式的構(gòu)建

　　物理仿真實驗教學(xué)模式是在網(wǎng)絡(luò)版“仿真物理實驗室”環(huán)境下進(jìn)行的實驗教學(xué)，是基于發(fā)現(xiàn)式探究教學(xué)理論的四個環(huán)節(jié)即創(chuàng)設(shè)情境提出問題、引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)、驗證假設(shè)、歸納總結(jié)和“仿真物理實驗室”在高中物理實驗教學(xué)方面的切身實踐，逐漸形成對仿真物理實驗教學(xué)模式的構(gòu)建。仿真物理實驗教學(xué)過程為：學(xué)生播放仿真實驗室中的內(nèi)置課件→教師創(chuàng)設(shè)情境提出問題并引導(dǎo)建立實驗假設(shè)→教師根據(jù)實驗難度系數(shù)安排決定學(xué)生獨立實驗和小組協(xié)作實驗→學(xué)生進(jìn)行邏輯推理而探究實驗結(jié)論→學(xué)生獨自驗證實驗結(jié)論并在一定條件下改變實驗參數(shù)進(jìn)行實驗創(chuàng)新→教師揭秘實驗難點并歸納總結(jié)實驗結(jié)論。

　　三、運(yùn)用仿真物理實驗教學(xué)模式進(jìn)行高中物理實驗的案例設(shè)計和分析

　　1.仿真物理實驗室在力學(xué)中的案例設(shè)計和分析

　　關(guān)于力學(xué)實驗涉及很多，但有些實驗在傳統(tǒng)的演示實驗的操作過程中會因為環(huán)境條件的限制會使得實驗結(jié)果發(fā)生一些誤差，但如果運(yùn)用仿真物理實驗室在軟件環(huán)境中就可以創(chuàng)造出一個沒有阻力的環(huán)境，從而實現(xiàn)實驗預(yù)期目標(biāo)。筆者擬選擇動量守恒定律來作為力學(xué)中的典型案例來闡述仿真物理實驗室的教學(xué)模式。以下內(nèi)容為運(yùn)用仿真物理實驗室進(jìn)行動量守恒定律的教學(xué)過程設(shè)計：（1）創(chuàng)設(shè)情境一是播放仿真物理實驗室內(nèi)置的課件進(jìn)行動畫演示：兩個雞蛋同時從相同等距離的高度分別落到木質(zhì)桌面和沙灘上，前者破碎而后者卻完好無損。二是拋出問題，如動畫演示現(xiàn)象如何解釋？或兩碰碰車相撞，其動量如何變化？三是提出實驗假設(shè)并進(jìn)行實驗。把相撞的碰碰車或兩雞蛋抽象成仿真物理實驗室的兩個小球，觀察不同變量對兩個小球的變化。（2）實驗任務(wù)在仿真物理實驗室的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，讓學(xué)生設(shè)定不同質(zhì)量和相同質(zhì)量兩種情況下的小球，分別實驗一靜一動相撞、相向相撞和同向相撞，計算兩小球動量變化的結(jié)果，并改變參數(shù)多次實驗來驗證動量守恒定律。（3）實驗過程一是在工具箱中選擇兩小球并據(jù)實驗需要設(shè)定質(zhì)量和坐標(biāo)參數(shù)；二是畫出一個20m長度的直線軌道并設(shè)置參數(shù)和為零的摩擦系數(shù)；三是將兩小球放置直線軌道上，分別進(jìn)行一靜一動相撞、相向相撞和同向相撞并記錄速度；四是改變小球質(zhì)量和初速度，多次實驗并對應(yīng)記錄，探索動量變化規(guī)律；五是進(jìn)行小組實驗并對實驗難點討論；六是老師歸納總結(jié)實驗結(jié)論。為深刻理解這一定律，可做這樣的實驗：運(yùn)動的藍(lán)色小球沿左方向碰撞固定在彈簧上的綠色靜止小球（如圖1所示）。橫縱坐標(biāo)分別為時間軸和速度軸，即代表兩小球的運(yùn)動時間和速度變化。

　　2.仿真物理實驗教學(xué)模式對于高中學(xué)生的應(yīng)用效果

　　筆者基于對某高中一段期間的實地調(diào)查和反饋，獲知學(xué)生通過仿真物理實驗學(xué)習(xí)，不僅學(xué)習(xí)興趣與日俱增，而且學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力得到發(fā)展。例如，在創(chuàng)新能力考察方面，一是看學(xué)生是否由知識注重轉(zhuǎn)向能力注重，二是看學(xué)生對知識的應(yīng)用和遷移能力。能力考察方式有許多種，在此只選取一例進(jìn)行簡單說明。譬如教師可以給出一定的實物讓學(xué)生自主設(shè)計實驗來驗證動能定理。其中，一位學(xué)生這樣操作：將木塊A和木塊B用細(xì)繩連接繞過定滑輪，木塊A和木塊B分別與長木板右端和地面距離為h,放開A使B帶動A做加速運(yùn)動，結(jié)果A離開長木板的同時B也恰好落地。這一實驗操作如圖2所示：

　　四、結(jié)語

　　仿真物理實驗室只是更好地為高中物理教學(xué)提供一個模擬真實實驗的軟件平臺，不是通用于任何教學(xué)過程之中，而要想發(fā)揮其最大功效還需采取有效策略并結(jié)合建構(gòu)主義和行為主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)方式，來激發(fā)高中學(xué)生的興趣。不過，針對仿真物理實驗室設(shè)計的模塊對象如果引入插件機(jī)制、主模中添加時間線功能、實驗數(shù)據(jù)曲線的輸出功能中能夠自定義變量和描述運(yùn)動學(xué)以外的圖像、電學(xué)模塊中添加電感和電容等，這樣就會夠更加擴(kuò)大軟件的適用范圍。

【仿真物理實驗室物理教學(xué)論文】相關(guān)文章：

物理教學(xué)論文11-19

試析仿真實驗在物理實驗教學(xué)中的作用論文11-15

初中物理教學(xué)論文01-01

初中物理教學(xué)論文07-15

初中物理教學(xué)論文07-16

[實用]初中物理教學(xué)論文06-26

[薦]初中物理教學(xué)論文07-20

物理實驗教學(xué)論文02-16

初中物理教學(xué)論文[精]06-22

初中物理教學(xué)小論文08-05