物理教學(xué)中仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的重要性

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摘要：物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，每節(jié)課的內(nèi)容都涉及一些演示或分組實(shí)驗(yàn)。但在實(shí)際的教學(xué)過程中，很多實(shí)驗(yàn)即使做了，也得不到想要的效果，甚至沒有效果。因此物理仿真實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的應(yīng)用就顯得尤為重要，并且還會(huì)起到不可替代的作用。但仿真實(shí)驗(yàn)只是物理教學(xué)過程中的一種輔助手段，不能所有的實(shí)驗(yàn)都用仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)代替。所以我們要把握好課型，根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)使用，使仿真實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中發(fā)揮它應(yīng)有的作用。

關(guān)鍵詞：物理仿真實(shí)驗(yàn)；作用；效果

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，每節(jié)課的內(nèi)容基本都涉及一些演示或分組實(shí)驗(yàn)。但在實(shí)際的教學(xué)過程中，尤其對(duì)我們這些比較偏遠(yuǎn)的小縣城來(lái)說，受教學(xué)儀器和教學(xué)設(shè)備的限制，有些實(shí)驗(yàn)做不了，有些實(shí)驗(yàn)即使做了，也得不到想要的效果，甚至沒有效果。因此物理仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的應(yīng)用就顯得尤為重要，對(duì)物理教學(xué)起到了一個(gè)補(bǔ)充的作用。

比如八年級(jí)上冊(cè)第三章第二節(jié)內(nèi)容《熔化和凝固》，本節(jié)內(nèi)容設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是海波和石蠟的熔化過程。通過海波和石蠟在熔化過程中的溫度變化規(guī)律來(lái)總結(jié)晶體和非晶體熔化時(shí)的溫度變化規(guī)律，實(shí)驗(yàn)在實(shí)際的操作過程中用水浴法給海波加熱，若水多一點(diǎn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程時(shí)間較長(zhǎng)，就完不成教學(xué)任務(wù)；若水少了，海波在熔化的過程中時(shí)間較短，通過溫度計(jì)的示數(shù)幾乎不能總結(jié)出海波在熔化的過程中溫度保持不變這一結(jié)論，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程很難把握水量的多少。如果在授課時(shí)采用仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)代替實(shí)際操作，效果就不一樣了。仿真實(shí)驗(yàn)可以選擇器材進(jìn)行組裝，讓學(xué)生知道此實(shí)驗(yàn)器材組裝的順序是自下而上，然后點(diǎn)燃酒精燈，學(xué)生通過模擬實(shí)驗(yàn)觀察海波和石蠟的熔化過程，并通過溫度計(jì)的示數(shù)變化總結(jié)出海波和石蠟在熔化過程中的溫度變化規(guī)律，進(jìn)而延伸到晶體和非晶體熔化時(shí)的溫度變化規(guī)律。仿真實(shí)驗(yàn)的效果比實(shí)際實(shí)驗(yàn)更直觀明了，會(huì)給學(xué)生留下更深刻的印象，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。

再如，八年級(jí)下冊(cè)第九章第三節(jié)內(nèi)容《大氣壓強(qiáng)》，大氣壓強(qiáng)存在于我們的周圍，看不見，摸不著，非常抽象。尤其在講解托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于水銀有毒，不能實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)，給授課增加了一定的難度，如果本節(jié)課采用仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬托里拆利實(shí)驗(yàn)，就會(huì)達(dá)到一個(gè)意想不到的效果。仿真實(shí)驗(yàn)在實(shí)際操作過程中可以分成幾種不同的情況來(lái)進(jìn)行模擬，如試管中進(jìn)入一部分空氣、把試管換成較粗的、往水銀槽中再加入一些水銀、試管上方開一個(gè)小孔等，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是怎樣的，學(xué)生都可以通過模擬實(shí)驗(yàn)觀察到。學(xué)生通過模擬實(shí)驗(yàn)清楚地看到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)可以支持760mm高的水銀柱，并根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)的值。通過仿真實(shí)驗(yàn)講解本節(jié)課的內(nèi)容，不僅降低了本節(jié)課的難度，而且提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，更有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。

仿真實(shí)驗(yàn)在電學(xué)方面也可以起到非常重要的作用。例如九年級(jí)第十五章第二節(jié)內(nèi)容《電流和電路》，在給學(xué)生講電源短路這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，不可能用實(shí)物來(lái)演示電池短路，如果借助仿真實(shí)驗(yàn)，就可以達(dá)到想要的效果。學(xué)生可以很清楚地看到，當(dāng)用導(dǎo)線把電池的正負(fù)極直接連起來(lái)時(shí)，電池就會(huì)燒壞。比如第十九章第二節(jié)內(nèi)容《家庭電路中電流過大的原因》，用仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬用電器的總功率過大或發(fā)生短路是家庭電路中電流過大的原因，效果非常直觀明了。仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M通過不斷增加家用電器，保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷這一現(xiàn)象，讓學(xué)生總結(jié)用電器總功率過大是家庭電路中電流過大的一個(gè)原因。我在講解本節(jié)課的內(nèi)容時(shí)使用仿真實(shí)驗(yàn)，使課堂氣氛非常活躍，學(xué)生積極主動(dòng)參與，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，課堂效果非常好。還如在講保險(xiǎn)絲的作用，禁止銅絲、鐵絲等導(dǎo)線代替保險(xiǎn)絲這一環(huán)節(jié)時(shí)，用仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬。學(xué)生很直觀地看到若用銅絲、鐵絲代替保險(xiǎn)絲時(shí)，當(dāng)電路中的電流過大時(shí)，銅絲和鐵絲不會(huì)熔斷，起不到保險(xiǎn)的作用，這樣會(huì)給學(xué)生留下更深刻的印象，使學(xué)生明白保險(xiǎn)絲的作用。又如在給學(xué)生講安全用電中兩種觸電的類型時(shí)（單線觸電和雙線觸電），用仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M，效果逼真，更能提高學(xué)生安全用電的意識(shí)。

仿真實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)方面也起到了非常重要的作用，比如在講解電磁繼電器時(shí)，通過模擬器材演示電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和原理，學(xué)生很容易接受和掌握。如水位自動(dòng)報(bào)警器，當(dāng)水位沒有到達(dá)警戒線時(shí)，控制電路斷開，電磁鐵沒有磁性，動(dòng)觸點(diǎn)和上面的靜觸點(diǎn)、綠燈、電源形成一個(gè)閉合的電路，此時(shí)綠燈亮；當(dāng)水位到達(dá)警戒線后，控制電路接通，電磁鐵有磁性，把銜鐵吸下來(lái)，動(dòng)觸點(diǎn)和下面的靜觸點(diǎn)、紅燈、電源形成一個(gè)閉合的電路，此時(shí)紅燈亮。還如溫度自動(dòng)報(bào)警器，當(dāng)溫度沒有到達(dá)規(guī)定的值時(shí)，控制電路斷開，電鈴不響；當(dāng)溫度到達(dá)規(guī)定的值時(shí)，控制電路接通，電磁鐵具有磁性，把銜鐵吸下來(lái)，此時(shí)工作電路接通，電鈴就開始響了。學(xué)生通過仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M操作，一目了然，記憶深刻，對(duì)電磁繼電器這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握就更加扎實(shí)了。當(dāng)然，仿真實(shí)驗(yàn)只是物理教學(xué)過程中的一種輔助手段，不能所有的實(shí)驗(yàn)都用仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)代替，物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，如果很多實(shí)驗(yàn)都用仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)代替，就不符合物理課程標(biāo)準(zhǔn)，違背了國(guó)家的教學(xué)大綱要求。所以我們要把握好課型，根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)使用，使仿真實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中發(fā)揮它應(yīng)有的作用，切實(shí)做到仿真實(shí)驗(yàn)只是物理教學(xué)中的一種輔助手段。

作者：孫曉麗 單位：新疆阿勒泰地區(qū)青河縣初級(jí)中學(xué)