初中物理虚拟实验室有效支撑教学的应用分析与探讨

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　　【摘要】本文将以初中物理中天平的教学内容为例，对虚拟实验室支撑的初中物理教学应用进行探究，希望为相关教师提供一些帮助和建议，更好地进行物理教学。
　　【关键词】物理实验;实验室;初中物理
　　引言
　　新课标旨在对学生科学探究的水平进行培养，需要学生在进行物理实验时能够了解实验的仪器、阅读使用数明书、操作简单实验仪器、增强实验安全意识、全面记录数据等，通过虚拟实验室的应用，可以为学生的各种物理实验提供所需的支撑，对其进行研究具有一定的现实意义。
　　一、研究内容
　　在物质质量的知识内容中，天平是非常重要的教学内容，其中，通过天平对物体质量进行测量是初中生一定要进行的一项试验项目，要求学生能够借助天平来测量液体、固体等方面的质量，提高实验操作的水平，增强彼此之间合作的能力，熟悉实验的方法、过程等。不过在一般的实验室中，实物天平通常很小，而且位于班级后排的很多学生无法完全、细致地观察教师操作，也无法清楚地看到天平分度、刻度的值。因此在初中物理教学中有必要时虚拟实验系统进行利用，教师借助大屏幕进行虚拟的天平实验，使所有学生可以更加清楚、明了的观看并学习天平操作方式，增强初中物理课堂教学的直观性与互动性。
　　二、主要教学目标
　　天平这部分教学内容的教学目标主要包括技能和知识、方法和过程、态度情感与价值观这三个教学目标。其中，技能和知识这个教学目标是让学生对测量的常见工具有一个基本的认识，可以对天平进行了解、使用与调节，通过托盘天平的合理运用对物体具体质量进行测量，能够对实际测量数值进行有效记录。方法和过程这个教学目标经过自己的操作、观察，掌握使用托盘天平的注意事项、步骤、方法等，可以对称量最小值与最大值有一个充分的了解，能够对祛码进行正确使用，对测量的数值进行有效读取，从而使学生观察能力与实验能力得到培养。态度情感与价值观这个目标能够帮助学生养成严格按照操作规范认真进行实验的习惯。通过动手操作天平，增强动手的水平和能力，拥有实事求是的实验态度是初中物理实验所必须的。
　　三、主要教学内容
　　在这个阶段，学生已经能够初步掌握初中物理中测量、单位、质量等内容，也具有自己动手进行物理实验的能力，不过没有充分了解使用天平的方法与规则。在天平相关课程的教学内容中，要求学生对天平结构有一个基本的认识，可以借助天平对物体质量进行测量，经过实验对天平使用能力进行充分培养，加深学生理解质量单位、概念的程度，能够对不同物体进行选取来进行称量，奠定后续密度相关知识学习的良好基础。
　　四、虚拟实验室支撑的主要教学方式与策略
　　（一）教学方式
　　在教室中安装物理虚拟实验室。由于天平这部分内容属于实验课，学生不但要对使用天平的注意事项、方法等有一定的了解和认识，还能够自己动手实际操作。教师应使用虚拟实验室对天平实验进行演示，使学生们对试验的注意事项、要求、目的、原理等有一个清晰地认识，随后根据实验要求开展具体实验，当学生对虚拟实验熟悉到一定的程度后，自己动手实操进行测量，获得相应测量数据并记录。因此，教师在对这部分内容进行教学时采取实验的虚拟实验室演示与学生自主操作的教学方式。
　　（二）教学过程
　　教师进行初中物理教学时应先对天平的实验进行导入，让学生对质量的知识进行回忆，让学生了解物理实验室中对物体质量进行测量的常用工具为托盘天平，然后对天平知识进行教授。借助虚拟实验室中天平幻灯片的播放，使托盘天平的虚拟景象得到展示，讲授托盘天平的标尺、游码、分度盘、指针、平衡螺母、托盘、横梁、底座等重要部件，在指针移动至某结构的时候，那个结构就会有名称出现并不断闪烁，充分吸引学生注意力，调动学生的学习兴趣。在教授完天平结构后，教师借助虚拟实验室对实验加以演示，虚拟实验室对连续演示与分步演示进行提供，演示时伴有语音讲解与步骤提示等。
　　（三）使用天平的步骤
　　第一步，将天平放置于方便实验操作的水平地方，对天平标尺与分度盘进行观察，了解一次测量中天平对感量、质量测量的最大值;第二步，对天平进行调节，借助镊子将游码拨到零位，对平衡螺母进行适当调节，让横梁保持水平方向的平衡，当指针完全静止后能够指向中央刻度线的时候说明横梁达到了水平方向的平衡;第三步，天平的使用。在左侧托盘里放入等待测量的物理，对该物体质量进行枯计，然后借助镊子将砝码夹放于右侧托盘，在添加过程中需要遵循重量从大到小的顺序，然后轻轻的用镊子拨动游码，以中央刻度线为准让指针摆动幅度大体一致或是静止不动，将标尺中游码读数与右侧托盘砝码质量相加，便可以获得物体的具体质量，并将单位注明;第四步，学生自主操作。通过虚拟实验室的实验支撑，学生自己动手对天平实验进行操作，多次练习和操作一直到对天平熟练使用为止。虚拟實验室的实验支撑有多种功能，如：提示步骤、显示正确答案、判断对错、更换物体等，使学生的数据记录、实验探究、选择自主权等不同物理学习需要得到保证满足。
　　结语
　　总而言之，将虚拟实验室作为支撑应用于初中物理教学具有十分重要的意义。物理教师应明确课堂教学目标与教学内容，把虚拟实验室当作支撑采取适当的教学方式方法，增强学生的动手能力与实验能力，从而帮助学生掌握物理知识，更好地完成教学任务。
　　【参考文献】
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