关于虚拟实验在高中物理教学中的应用
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【摘要】随着社会的快速发展，高中教育的教学环境发生了很大的变化，传统的教学模式已经不再适应当下社会的发展需求。在高中物理教学中，虚拟实验极大提高了学生对物理的好奇心与兴趣，同时也弥补了传统实验教学的局限性。基于此，文章就当前高中物理教学现状进行分析，并阐述了虚拟实验在高中物理教学中的应用。
【关键词】虚拟实验 高中 物理教学 应用
【中图分类号】TP391.9；G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）08-0177-01
物理作为一门基础性学科，比较重视教学的职业化与实践性，实践能力与就业率是其教学的重点。如何把握好高中物理教学的尺度，提高教学质量是当前教学者必须解决的问题。在科学技术的不断发展下，虚拟实验被应用到教学领域中，以其自身优势覆盖整个实验教学过程。
一、高中物理实验教学的现状分析
高中是学生最初接受教育的黄金阶段，对学生今后的发展与生活都有着至关重要的影响，作为我国物理教学体系中的重要组成部分，物理教学有其自身的特殊性，学生对抽象知识理论的理解能力和动手操作能力都有着极高的要求。其中最主要的就是学生对物理的兴趣，只有对物理产生浓厚的兴趣，才可以提高学生学习的积极性与主动性。但是当前我国高中物理实验教学中还存在很多问题。首先，实验教学器材落后。教学器材是开展实验活动的基础与前提，由于学校资金不足对这方面的投入有限，很多器材和教学设备相对落后，根本无法满足实验教学需求，严重影响教学质量。
其次，教学思想与教学方法落后。在高中物理实验教学模式中，主要是以老师为主导，老师只是对课程与教材进行讲解。为了提高学校的升学率，忽视学生主体地位的发挥，尤其是物理相对比较难，教师缺少科学探索、科学思维与职业素养，只重视物理概念的传播，不关注物理实验的内化，使得实验教学的质量得不到保证。
最后，实验系统不够完善，不重视学生动手实验能力的培养。物理要求学生具有一定的逻辑性与思维敏捷性，脱离现实背景，以老师说教为主简单演示为主的教学模式，使得学生根本无法理解实验本身的教学意义，学生不能亲自实验和体会，在很大程度上限制了学生的思维模式，挫败学习兴趣与积极性，影响实验教学的质量与效果。
二、虚拟实验在高中物理教学中的应用分析
虚拟实验是一种在理论研究与实验研究基础之上产生的一种新的科研方法，其本质是科学技术与网络技术相结合的产物。随着网络技术与教育领域的不断融合，使得虚拟实验被应用到物理教学领域中，成为当前高中物理实验教学的重要内容。
（一）虚拟实验激发学生学习兴趣
物理是一门实验性学科，物理知识是在物理实验的基础上获得的，只有在物理实验中才可以让学生深刻体会到实验的意义和物理所包含的知识体系。虚拟实验是根据物理教学要求与教育标准，利用计算机仿真技术、多媒体技术和网络技术进行模拟实验，解决了实验教学中相关设备与器材落后与不足的问题，而且使得物理实验不再受时间与地点的限制，极大地调动了学生学习的积极性与主动性，利用多媒体技术制成的仿真实验充满高新技术的气息，引起学生强烈好奇心与兴趣，提高学习效率[1]。
比如，在研究大气压强有多大这个问题时，传统的实验教学学生根本無法真切体会到，不能深入理解。而采用虚拟实验，借助马德保半球实验，设置两个半球分别由两匹马拉着，再增加到4匹、6匹、8 匹，在实验的过程中添加声音特效，让学生有一种身临其境的感觉，激发学生兴趣。
（二）培养学生的创新能力与实验能力
物理作为一门基础性学科，对学生的逻辑思维能力与分析能力具有一定的要求，物理教学的主要目的就是培养学生的创新意识与创新思维，培养学生的物理感，使物理变得更加透明化，形成运用概念以求巩固和强化，逐步提高学生思维的广度与深度。而动手实验就是培养创新能力的主要途径，在虚拟实验中学生可以大胆地做自己想做的事情，同时还需要教师积极探索科学适宜的教学方法，建立完整、清晰的物理实验体系，帮助学生更好的学习物理知识。
比如，在讲变阻器对灯泡亮度影响时，在老师的带领下和学生一起利用虚拟实验进行练习，准备好变阻器、灯泡、电源和电压表，根据教材实验要求设计测风速的电路，然后鼓励学生自己动手设计更多的创新小实验，同时培养学生学会运用辩证的思维模式来看待问题，培养他们创新精神与创新能力，树立严谨科学的学习态度与思维模式[2]。
（三）通过虚拟实验突破物理中的难点与重点
高中物理主要以专业课为核心，文化课程是为学生学习专业课进一步打下基础。所以，需要在教材处理上必须贯彻学以致用的原则，需要组织专业课教材，可以适当舍弃那些与专业无关又比较难的内容。并且在物理教学实践中，每个概念以及问题背后都隐含着极其丰富的知识，但由于传统实验受到时间、空间等因素的限制，无法保证实验效果。利用多媒体技术可以弥补传统实验的弊端，结合物理教学特点，在教学形式上采取多样灵活的教学方法。
比如实验、小组讨论、参观学习等，同时还可以组织与专业有关的兴趣小组，还可以利用多媒体技术中动态软件设计，将物理中抽象的知识点通过动画的形式展现给学生，突破难点与重点，让学生更容易理解与掌握。
综上所述，随着科学技术与网络技术的飞速发展，虚拟实验被广泛应用到高中物理教学中，改善了传统物理教学的不足之处，激发学生学习兴趣，提高学习的主动性与积极性，提高物理教学效率。
参考文献：
[1]陈珊珊.现代教育技术支持下的初中物理实验教学研究与实践[D].华中师范大学，2017.
[2]袁建平.面向中学物理教学的三维可视化模型课件的设计与实现[D].电子科技大学，2017.
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