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浅谈在初中物理课堂教学中仿真实验的应用

更新时间:2020-02-18 所属栏目:论文范文

作者:黄妙红 来源:考试周刊 2019年100期
  摘 要:物理学科是一门以实验为基础的学科,在物理课堂中实验扮演着十分重要的角色,但是在物理教学中有些实验在课堂上没有办法完成,或是有些学校由于实验室的不足,没有办法进行实验,或是课堂上的演示实验对于课堂教学中学生的吸引力不强,没有办法引起学生的兴趣。而近几年随着教育理念的更新,在教学过程中十分注重信息技術与课程的整合,新的物理课程标准重视将信息技术应用到物理实验中,因此将信息技术引入物理实验教学中势在必行,加入了“虚拟仿真实验室”的课堂无论其直观性,还是趣味性都相较以前的传统课堂有了更多的变化,既加强了学生对实验的理解,又为初中物理实验教学的改革提供了契机。本文将从几个实际教学案例中浅谈仿真实验在初中物理几种教学中的应用。
  关键词:仿真实验;现象教学;规律教学;验证教学;复习教学
  仿真实验方法是近年来伴随着计算机应用技术以及相关科学技术领域发展而产生的一种新型的实验方法。它是计算机仿真技术与实验教学深度融合的产物。物理仿真实验方法是指从基本的物理定律出发,用离散化变量描述物理体系的状态,然后利用计算机计算这些离散变量在基本物理定律制约下的演变,从而体现物理过程的规律和方法。虽说仿真实验无法完全替代动手实验,不过基于仿真实验的可重复操作性、过程可控等诸多特性,仿真实验法是物理学科实验教学的有力补充。实践证明,利用仿真实验可以极大地提高学生学习物理的兴趣以及实验操作能力。可以使抽象的内容形象化,突破教学难点,有助于学生对实验原理的深化理解。可以克服由于实验条件限制而无法进行的实验成为可能。仿真实验不仅为学生提供了新的学习方式,而且也为初中物理的教学方式提供了新的参考。基于此,本文就仿真实验在初中物理现象教学、规律教学以及理验证教学中的应用进行分析和探讨。
  一、 仿真实验在物理现象教学中的应用
  现象教学在物理实验教学中应用得非常的广,在平时的新课教学中演示现象的实验占据非常大的一部分比例,而往往演示现象实验后就需要学生自己学会从实验现象来总结规律或是了解工作原理,这就需要老师所做的现象演示实验要可以让学生看的更清楚,过程要能够让学生观察得更细致。实际上现在的学校大部分班级的学生数都在五十左右,在这么多的学生面前演示实验可能就只有一部分学生看的清楚,很大一部分学生因为看不清而放弃这节课。而仿真实验利用多媒体,融入信息技术,可以通过大屏幕让班级在座的每位学生清楚地看到实验过程,这样就能更直观地让学生了解物理实验现象,引起学生的学习注意力。
  以“热机”教学为例,在这堂课的教学中很多学校往往能提供的仅仅是一张旧的挂图和一台已经很多功能都失去的内燃机。那么在研究“热机”时,教师可以在课堂上引入仿真实验。在该仿真实验中教师可以用鼠标依次点出内燃机各个部位,让学生回答名称,从而有利于学生记忆对应的零器件的名称,然后可以对内燃机的工作原理进行分步演示,边演示边强调“大家注意看,现在阀门是打开还是闭合,活塞运动多远的距离”,,从而可以让学生有目的性的去观察实验。再在仿真实验中各个冲程中逐一强调各个工作过程中内燃机的工作特点,达到在实验过程中能够‘暂停’引起学生对各个过程中的要点的重视。最后在点击连续工作,让学生对整个内燃机的工作原理有个整体的认知。这样学生可以通过多媒体上演示的仿真实验非常形象直观地观察到内燃机的工作原理,并能够很好地掌握各个工作过程的特点。现象演示实验在物理教学中非常的普遍,而通过仿真实验把一些不好在工作过程暂停的实验进行教学是物理教学中一个非常重要的环节,它让老师有时间加以引导学生观察实验现象,并逐一回答,其次在仿真实验中教师可以让学生先回答接下来要怎么操作,然后老师再利用仿真实验来模拟,可以充分调动学生的学习热情。让学生充分融入班级的教学互动中来,真正体现教师与学生都充分的融合到课堂上,防止教师满堂灌,最后老师说的兴高采烈,而学生却是云里雾里,对知识点只能是连蒙带猜。
  二、 仿真实验在物理规律教学中的应用
  寻找规律的实验是物理实验教学中非常重要的一种,它是一种非常有价值的实验形式,在初中阶段学生找规律的实验一般采用以下两种教学方式:一是学生自主设计实验来对某一问题进行探究;二是学生根据在已经提出问题,确定实验方案的基础上,动手进行实验。这类的实验学生往往手忙脚乱,实验做完了,但是实验中要总结规律、需要观察哪些现象却忘得一干二净。在这类实验中,仿真实验就可以很好的辅助学生总结规律。
  以凸透镜成像教学为例,如果没有仿真实验,那么纯粹就是老师在演示,或是学生自己动手在光具座上来来回回的移动,可能绝大部分的学生都是在照搬老师要求的实验操作步骤,至于为什么要这样做,都是一知半解,等到实验结束后老师引导学生总结规律,或是让学生自己总结规律可能很多学生对于实验中看到的现象已经忘了一大部分了。所以在本节课的教学中通过仿真实验一一再现学生的实验过程,并在再现过程中,教师可以先故意让凸透镜中心,蜡烛中心,光屏的中心没有位于同一水平线上,让学生观察像的位置,引导学生回答,然后调节三心等高后再观察现象。比较两次的成像位置不同得知为了使成像在光屏的中心必须调节三心等高。然后再多次调节蜡烛与凸透镜的距离,每调节一次都可以提问“现在蜡烛离凸透镜的距离是在什么范围,等下光屏应该向哪里移动呢。”然后可以根据学生回答的来改变光屏的位置得到最清晰、最小的像,从而得出凸透镜的成像规律,并通过仿真实验再演示关于蜡烛和光屏移动方向的分析,可以融入照相机调焦这一难点的教学,从而实现难点的突破。所以仿真实验在这里就可以让学生有足够多的时间和注意力去找寻凸透镜的成像规律。再加上这个仿真实验是在学生的实际操作之后才使用的,就可以让学生更清楚的体会眼见为实的实验过程。让学生边看仿真实验,边总结出规律,这样在总结规律的实验中可以让学生更清楚明白本节所学的内容。
  三、 仿真实验在物理验证教学中的应用


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本文标题为:浅谈在初中物理课堂教学中仿真实验的应用
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