物理教學(xué)中仿真實(shí)驗應(yīng)用的重要性

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摘要：物理是一門以實(shí)驗為基礎(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。但在實(shí)際的教學(xué)過程中，很多實(shí)驗即使做了，也得不到想要的效果，甚至沒有效果。因此物理仿真實(shí)驗在物理教學(xué)中的應(yīng)用就顯得尤為重要，并且還會起到不可替代的作用。但仿真實(shí)驗只是物理教學(xué)過程中的一種輔助手段，不能所有的實(shí)驗都用仿真實(shí)驗來代替。所以我們要把握好課型，根據(jù)實(shí)際情況適時使用，使仿真實(shí)驗在物理教學(xué)中發(fā)揮它應(yīng)有的作用。

關(guān)鍵詞：物理仿真實(shí)驗；作用；效果

物理是一門以實(shí)驗為基礎(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。但在實(shí)際的教學(xué)過程中，尤其對我們這些比較偏遠(yuǎn)的小縣城來說，受教學(xué)儀器和教學(xué)設(shè)備的限制，有些實(shí)驗做不了，有些實(shí)驗即使做了，也得不到想要的效果，甚至沒有效果。因此物理仿真實(shí)驗在教學(xué)中的應(yīng)用就顯得尤為重要，對物理教學(xué)起到了一個補(bǔ)充的作用。

比如八年級上冊第三章第二節(jié)內(nèi)容《熔化和凝固》，本節(jié)內(nèi)容設(shè)計的實(shí)驗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)律來總結(jié)晶體和非晶體熔化時的溫度變化規(guī)律，實(shí)驗在實(shí)際的操作過程中用水浴法給海波加熱，若水多一點(diǎn)，整個實(shí)驗過程時間較長，就完不成教學(xué)任務(wù)；若水少了，海波在熔化的過程中時間較短，通過溫度計的示數(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，整個實(shí)驗過程很難把握水量的多少。如果在授課時采用仿真實(shí)驗來代替實(shí)際操作，效果就不一樣了。仿真實(shí)驗可以選擇器材進(jìn)行組裝，讓學(xué)生知道此實(shí)驗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)驗觀察海波和石蠟的熔化過程，并通過溫度計的示數(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的溫度變化規(guī)律。仿真實(shí)驗的效果比實(shí)際實(shí)驗更直觀明了，會給學(xué)生留下更深刻的印象，有助于學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和掌握。

再如，八年級下冊第九章第三節(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)驗時，由于水銀有毒，不能實(shí)際操作實(shí)驗，給授課增加了一定的難度，如果本節(jié)課采用仿真實(shí)驗來模擬托里拆利實(shí)驗，就會達(dá)到一個意想不到的效果。仿真實(shí)驗在實(shí)際操作過程中可以分成幾種不同的情況來進(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、試管上方開一個小孔等，實(shí)驗結(jié)果是怎樣的，學(xué)生都可以通過模擬實(shí)驗觀察到。學(xué)生通過模擬實(shí)驗清楚地看到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)可以支持760mm高的水銀柱，并根據(jù)這個數(shù)據(jù)計算出標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)的值。通過仿真實(shí)驗講解本節(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)生對知識點(diǎn)的理解和掌握。

仿真實(shí)驗在電學(xué)方面也可以起到非常重要的作用。例如九年級第十五章第二節(jié)內(nèi)容《電流和電路》，在給學(xué)生講電源短路這一知識點(diǎn)時，不可能用實(shí)物來演示電池短路，如果借助仿真實(shí)驗，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)極直接連起來時，電池就會燒壞。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)驗來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?zāi)M通過不斷增加家用電器，保險絲會熔斷這一現(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原因。我在講解本節(jié)課的內(nèi)容時使用仿真實(shí)驗，使課堂氣氛非常活躍，學(xué)生積極主動參與，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，課堂效果非常好。還如在講保險絲的作用，禁止銅絲、鐵絲等導(dǎo)線代替保險絲這一環(huán)節(jié)時，用仿真實(shí)驗來模擬。學(xué)生很直觀地看到若用銅絲、鐵絲代替保險絲時，當(dāng)電路中的電流過大時，銅絲和鐵絲不會熔斷，起不到保險的作用，這樣會給學(xué)生留下更深刻的印象，使學(xué)生明白保險絲的作用。又如在給學(xué)生講安全用電中兩種觸電的類型時（單線觸電和雙線觸電），用仿真實(shí)驗?zāi)M，效果逼真，更能提高學(xué)生安全用電的意識。

仿真實(shí)驗在電磁學(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，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。如水位自動報警器，當(dāng)水位沒有到達(dá)警戒線時，控制電路斷開，電磁鐵沒有磁性，動觸點(diǎn)和上面的靜觸點(diǎn)、綠燈、電源形成一個閉合的電路，此時綠燈亮；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，動觸點(diǎn)和下面的靜觸點(diǎn)、紅燈、電源形成一個閉合的電路，此時紅燈亮。還如溫度自動報警器，當(dāng)溫度沒有到達(dá)規(guī)定的值時，控制電路斷開，電鈴不響；當(dāng)溫度到達(dá)規(guī)定的值時，控制電路接通，電磁鐵具有磁性，把銜鐵吸下來，此時工作電路接通，電鈴就開始響了。學(xué)生通過仿真實(shí)驗?zāi)M操作，一目了然，記憶深刻，對電磁繼電器這個知識點(diǎn)的掌握就更加扎實(shí)了。當(dāng)然，仿真實(shí)驗只是物理教學(xué)過程中的一種輔助手段，不能所有的實(shí)驗都用仿真實(shí)驗來代替，物理是一門以實(shí)驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，如果很多實(shí)驗都用仿真實(shí)驗來代替，就不符合物理課程標(biāo)準(zhǔn)，違背了國家的教學(xué)大綱要求。所以我們要把握好課型，根據(jù)實(shí)際情況適時使用，使仿真實(shí)驗在物理教學(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)青河縣初級中學(xué)