周廣力

摘 要：計算機信息技術(shù)不斷滲入教學課堂中，為現(xiàn)代高中物理實驗教學奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。通過計算機信息技術(shù)的運用，有效地將虛擬實驗室?guī)У礁咧形锢斫虒W課堂上，顯著提高了現(xiàn)代高中物理實驗教學的質(zhì)量。根據(jù)高中物理實驗室的教學目標，針對實驗室的特點、物理實驗室的相關(guān)實際操作和應(yīng)用以及高中物理實驗室的教學質(zhì)量等所存在的教學問題進行研究。虛擬實驗主要是通過計算機信息技術(shù)的支持，利用信息科技構(gòu)建虛擬的仿真實驗室，并結(jié)合Flash課件，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息化的虛擬實驗，能顯著提升學生的物理知識實踐能力，提升學生的自主學習能力，同時還能更大程度地發(fā)揮學生的創(chuàng)造力。

關(guān)鍵詞：虛擬實驗；高中物理；效率

隨著計算機信息技術(shù)不斷滲入教學課堂中，這為實現(xiàn)高中物理實驗操作帶來相當大的積極影響作用。同時運用計算機信息技術(shù)，將虛擬實驗室引進課堂，直觀地將物理知識通過虛擬實驗展現(xiàn)在學生面前，顯著將實驗教學的課堂效益提升。虛擬實驗主要是通過計算機信息技術(shù)的支持，利用信息科技構(gòu)架虛擬的仿真實驗室，并結(jié)合Flash課件，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息化的虛擬實驗。在高中物理課堂的教學中靈活將信息技術(shù)化的虛擬實驗滲透進物理理論教學中，對深化物理教學改革至關(guān)重要，同時能有效激發(fā)學生的學科積極性以及學習興趣，進而有效提高實驗教學效率。

一、物理教學中運用虛擬實驗的好處

1.有效減少物理課堂實驗的成本

在以往的傳統(tǒng)高中物理教學過程中，進行實驗操作的時候均是要借助相關(guān)的實驗器材才能完成。然而用于物理實驗操作的相關(guān)專業(yè)器材費用相對比較高，且相對比較容易損壞，因此整個物理實驗進行下來，耗費教學經(jīng)費相當大，但是利用虛擬實驗室，能在很大程度上將傳統(tǒng)實驗室的成本降低，通過實驗器材的信息科技數(shù)字化，運用虛擬仿真實驗系統(tǒng)的教學模式，不僅能降低成本，同時還能全面實現(xiàn)高中物理課堂上的實驗教學。

2.化解時空限制的教學局限性

在以往舊式的器材實驗室教學中，經(jīng)常會受到時間以及實驗空間的限制，出現(xiàn)這種現(xiàn)象主要是因為實驗室相關(guān)器材相對短缺，且空間有限，不能同時一次性讓學生進行相關(guān)物理學科課程的操作學習。然而通過虛擬實驗室的運用，促使高中物理實驗實現(xiàn)數(shù)字化傳播，并且在時間和空間上不受到任何限制，只要課程設(shè)計中需要，師生便能隨時通過信息化虛擬實驗室進行相關(guān)課程的實驗操作。

3.有效把控實驗過程中的節(jié)奏

在傳統(tǒng)式的相關(guān)物理器材實驗室教學過程中，對于部分瞬間即逝的物理實驗現(xiàn)象相對比較難觀察到，而通過進行虛擬數(shù)字化實驗操作，我們可以通過信息科技技術(shù)將實驗現(xiàn)象進行緩慢播放，以把控實驗的節(jié)奏，有效觀察實驗現(xiàn)象，更好地幫助學生對課程實驗進行相關(guān)筆記記錄，以幫助學生更全面地進行實驗操作與學科思考。

4.有效保證實驗過程中的人身安全性

高中物理學科理論知識相對比較難，且相關(guān)的物理實驗的難度系數(shù)以及危險性系數(shù)相對比較高，一旦實驗操作失當，有可能引發(fā)某些危害，以影響操作者的生命安全。但是通過使用虛擬實驗室進行實驗操作，那么就能排除掉實驗里存在的一系列安全隱患，這樣進行物理課堂實驗更加安全。

二、虛擬實驗的作用

1.提高學生學習積極性以及學科興趣

在教學過程中，有效地將學生引導(dǎo)到學科理論知識的海洋里讓其自主進行學習，依靠的不是強制性管制，而是學生發(fā)揮自身能動性主動地學習，并對所學習的學科懷揣著興趣、熱情以及學習信心。在以往的教學過程中，教師的教學方式相對比較單一、枯燥，物理學科的知識傳授更是由教師使用粉筆在課堂上進行書寫繪畫，因而大部分學生并不能很好地參與到教學活動中。長期如此，學生在課堂上逐漸變得煩躁、思維不活躍，導(dǎo)致整個高中物理實驗的課堂教學質(zhì)量下降，即使是教師使用簡單實驗操作也不能有效地幫助學生提升學習興趣。通過使用虛擬實驗網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將實驗教學附上濃郁的現(xiàn)代技術(shù)色彩，以給學生帶來科技現(xiàn)代化的視覺沖擊，更加有效地幫助學生集中注意力，提高學生的學習熱情和參與實驗學習的積極性。

2.虛擬效仿實驗現(xiàn)象，指導(dǎo)學生自主研究探討

實驗是教師引導(dǎo)學生自主進行研究探討的一種科學的教學手段，通過使用虛擬實驗教學方式，將抽象的高中物理理論知識融入實踐性實驗中，以深化學生的學習思維邏輯性，通過虛擬實驗的運用，將抽象化轉(zhuǎn)變成形象化，將實驗靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒瀯討B(tài)，將實驗微觀性轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒灪暧^性。比如，在教學馬德堡半球的物理實驗的過程中，教師可以用實驗中對兩個馬德堡半球進行真空處理，將空氣抽取出來后兩個半球無法拉開的現(xiàn)象，向?qū)W生展現(xiàn)大氣壓強，但是大氣壓強到底有多大，運用傳統(tǒng)的實驗方式幾乎是不可能讓學生感受到的。但是通過使用虛擬實驗驗證馬德堡半球?qū)嶒?，將實驗中的兩邊馬匹逐漸以兩倍進行增加，直至成功將半球有效分開，能真切地讓學生感受大氣壓強的大小。

3.擴展了學生的操作空間，挖掘?qū)W生的創(chuàng)新力

在傳統(tǒng)的實驗室操作中，學生初始接觸物理實驗，由于心里對實驗操作以及相關(guān)的實驗過程、設(shè)備等可能發(fā)生不安全事故的擔心，導(dǎo)致學生在實踐過程中過多顧慮，致使實驗課堂的效率下降。通過虛擬實驗課堂，為學生提供了全新的安全性實驗實踐渠道，學生可以放心地按照自己創(chuàng)新能力以及想象能力開展實驗操作，進而有效激發(fā)了學生的學習積極性與主動性，擴展了學生操作空間，挖掘了學生的創(chuàng)新力。

參考文獻：

[1]鄧小靜.基于虛擬儀器的高中物理實驗教學設(shè)計的初探[D].華中師范大學，2012.

[2]張俊年.運用虛擬實驗，提高初中物理實驗教學效率[J]. 學周刊，2016，1（3）：125.

[3]孟艷朋.虛擬實驗對高中物理實驗教學的輔助作用初探[D].云南師范大學，2007.

[4]佘春華.基于認知靈活性理論的高中物理虛擬實驗教學平臺的設(shè)計與開發(fā)[D].廣西師范學院，2011.

編輯 李博寧