袁惠兵

【摘 要】仿真实验是基于计算机技术与信息技术所形成的一种虚拟实验方式，具有操作便捷、安全性高、成本低等应用优势，创新其在物理实验教学中的融入研讨意义重大。本文立足于高中物理实验教学，就如何利用仿真实验辅助实验操作进行了重点探讨。

【关键词】高中物理;仿真实验;辅助教学;教学策略

随着教育信息化进程的推进，仿真实验在中小学课程教学中得到了越来越多的应用。相较于传统的实验模式，仿真实验可以打破空间、时间、场地与器材等的限制，有效地满足学生动手操作的需求，尤其是可以避免某些具有危险性的物理实验给学生带来危险，同时也可以实现模拟某些看不到、摸不着的一些微观实验或抽象实验的具体操作过程，是辅助教师开展实验教学的一个重要教学手段。

一、创设问题情境，激发学生学习兴趣

在高中物理教学期间，其中包含着许多抽象性与复杂性比较强的物理现象、问题等知识，如果直接采取传统的物理实验仪器或设备来开展实验操作，那么学生常常无法直观地将这些物理定律等知识进行表达，影响了学生实际的学习效果。或者虽然部分物理教师利用一些物理实验仪器与设备等材料指导学生进行真正的实验操作，但是实际操作中也是要求学生按部就班，依据教材上的实验步骤开展各项操作，这种物理实验教学方式同样无法使学生深刻把握相应物理实验的内在原理与本质。如果可以灵活地运用仿真实验，就可以创设出某些现实生活中无法实现的条件，同时实验操作步骤也更加便捷，对学生的吸引力也更强。

例如，在指导学生学习“动量守恒定律”部分物理知识期间，由于这一物理定律的验证实验中需要忽略空氣阻力，但是现实生活中的空气阻力是客观存在的，所以会影响学生实验结果的准确性。而如果可以灵活地应用仿真实验，就可以创设忽略空气阻力的具体实验环境，就更加容易满足动量守恒定律等一些基本验证实验的操作需求。但是为了顺利地在高中物理教学中有效地应用仿真实验，必须要从激发学生学习兴趣出发，科学地创设一些问题情境。例如，“现有一个以某一速度向前滚动的小球，其碰到另一个相同小球之后速度会发生何种变化？为什么不符合我们所学的动量守护恒定律？”借助这种与学生思维认知冲突的问题情境创设，可以引导学生开展深入思考，并促使他们对相应的动量守恒定律产生强烈的探究欲，这样就可以为后续应用仿真实验做好铺垫。

二、建立实验假设，引导学生探索真知

在激发学生学习物理实验知识新区的基础上，教师还要注意引导学生针对相应的物理实验提出自己的假设，使他们可以对相关的物理实验过程与结果等提前形成初步认知，之后为他们设定相应的学习或思考任务，让他们自主利用仿真实验平台去进行论证，最终通过他们动手操作的过程来使他们深入理解与掌握其中包含的真知，提高他们整体的物理实验知识学习效果。

例如，针对“动量守恒定律”这部分物理实验知识教学，为了引导学生自主利用仿真实验进行论证分析，教师可以为他们设计“从同一高度位置处扔下两枚鸡蛋，为什么落在沙滩上的不容易碎，但是落在水泥地面上的更容易破碎？”、“在平时游乐园中玩碰碰车的时候，为什么碰碰车的边缘需要设置非常厚的胶皮？当两辆车相互碰撞的过程中会发生何种动量变化情况呢？”问题，在问题的启发下，可以促使学生开展深入思考，并顺利地导入学习任务。然后可以让学生利用相同质量的小球在仿真物理实验平台上进行自主验证，借助实验参数的改变以及实验结果的统计与分析，最终可以使学生逐步推导出动量守恒定律，这样就可以借助这种仿真实验教学方式提高学生实际学习效果。

三、结合实物实验，提高学生学习效果

虽然仿真实验在高中物理教学中应用具有许多应用优势，如可以打破空间、时间、场地与器材等的限制，有效地满足学生动手操作的需求，避免危险物理实验给学生带来不利影响，但是其本身却容易忽视物理实验的过程以及实验背后包含的物理原理与规律等知识，并且在体验感上缺乏真实感，没有学生亲自动手操作各种实验仪器的方式印象深刻。基于此，在平时开展物理实验教学过程中，教师必须要注意仿真实验本身是一种辅助物理实验教学的手段，不可忽视实物实验的重要性。

例如，在平时的高中物理实验教学过程中，教师要结合物理实验的内容和目标，尽可能地满足学生亲自参与实物实验的需求，而针对动量守恒定律、磁感线等某些微观物理实验内容则可以灵活地应用仿真实验辅助学生完成实验操作。例如，可以灵活地利用仿真实验来为学生模拟出月食或者海市蜃楼等一些实物实验无法实现的实验现象，期间要注意引导学生深入思考和分析这些仿真实验的过程与实物实验过程有何种区别，借助这种有效的实验点拨与指导方式更有利于深化学生对所学物理实验知识的理解，提高他们的整体学习效果。

总之，仿真实验是辅助教师开展物理实验的一个有效手段，在构建高效物理实验课堂、提高物理实验教学质量方面的优势非常突出。教师在物理实验教学中应用仿真实验期间，必须要明确其“辅助性”作用，期间要立足于创设问题情境，激发学生学习兴趣，平时注重建立实验假设，引导学生探索真知，有机结合实物实验教学，这样才能不断提高物理实验教学效果。

参考文献：

[1]施正华.仿真实验在高中物理实验教学中的应用研究[J].成才之路，2019（14）.

[2]白凡.仿真实验辅助高中物理实验教学实践[J].中国教育技术装备，2018（01）.

[3]李明，王元航.“仿真物理实验室”在高中物理实验教学中的运用[J].创新人才教育，2018（03）.