论文部分内容阅读
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1673-1875(2010)08-133-01
一、 传统物理课堂实验的优与劣
物理是一门建立在实验基础上的科学,没有实验,物理学就失去了生存的土壤,实验对于物理的重要性可谓不言而喻。只有真实的实验,才能给学生真实而可靠的体验,才能让学生形象而具体的观察到物理世界的神奇,才能最为全面而直观的刺激学生的感官神经。只有真实的实验,才能较好的培养学生的观察能力、动手能力,以及同学之间的沟通协作能力。
然而,物理课堂上的各种演示实验、分组实验,在实验过程中也存在这样那样的遗憾:
1、 课堂上的演示实验:由于课堂教学的实际情况,许多的课堂演示实验比较缺乏可观性,往往教师在讲台上的演示实验,只有坐在教室前面的一部分学生能够清晰而完整的观察到,坐在后面比较远的同学则观察到的实验现象不够清楚。实验结果或现象展现的时间比较短。
2、 学生的分组实验:由于学生的个体差异,总会有部分能力较低的学生难以在规定的时间内顺利的完成实验。而由于时间的推移,又总会有部分甚至是很大部分的实验器材存在一些隐性的毛病(例如电学元件容易出现接触不良的现象),这就导致学生实验时,动手时间过长,而观察时间太短,又或者实验现象不够明显。
二、 虚拟实验的优与劣
1、 优点:基于多媒体技术上的虚拟实验,在使用时,虚拟实验的操作可控性强,实验的各种参数可以轻易的改变,也不存在实验器材的限制。虚拟实验的过程和现象可以反复的展示、放大、定格,全体同学都可以清晰的观察到实验的过程和结果,直观性非常的强。虚拟实验的操作时间短,成功率可以认为是百分百。虚拟实验还可以直接在实验过程中建立模型,把实验中看不到的因素形象化(例如电流、力臂、磁场等)。
2、 不足之处:虚拟实验是建立在多媒体平台上的虚拟软件,其真实性必然受到受众的质疑,学生在观察或使用的过程中,肯定会对虚拟实验心存疑虑。其次,对培养学生的动手操作能力、协作交流能力也无甚帮助。
三、 取长补短——虚拟实验与真实实验的有机结合
1、 利用多媒体技术解决实验的可观察性问题
在教学实践中,可以利用多媒体平台的实物投影系统把实验过程放大,展示在屏幕上,也可以利用多媒体播放实验的视频录像,增强实验的可观察性。
2、 真实实验为主,虚拟实验为辅
在课堂教学实践中,可以把真实实验和虚拟实验结合起来,可让学生先观察教师的演示实验,或者先亲自动手做一做实验,再观察虚拟实验。先由演示实验得出实验的真实性,使学生心中产生一个实验是真实可靠的感觉。再让学生观看虚拟实验过程,使学生清晰的、完整的、缓慢的体验实验过程,并利用虚拟实验分析、剖解实验过程。
四、 虚拟与现实结合的实战演练
1、 光现象的动态展示
在光现象的教学中,各种光学实验都可以通过光学仪器完成,然而,光线的前进方向却无法在光学仪器上看到,因此,我们在做完光学实验后,再来观看光学虚拟实验,可以很方便的观察到光线的传播动态过程,并且,利用电脑技术,能够轻易的得到各种光学角度、光学距离的关系,能够清晰的绘制一些特殊光路图。
2、热现象中的利用虚拟实验定格、放大、形象化真实实验
热现象一章书中,各种物态变化现象的实验,实验本身不难完成,但物态变化的本质难以观察到,而如果这时能够结合多媒体的虚拟实验,把分子、原子等微粒的运动过程展示出来,就可以从微观层面上演示物态变化的过程,揭示物质状态发生变化的本质。
3、 把看不到的电现象、磁现象形象化。
电荷、电流、磁场这些我们都看不到,在教学实践中,我们可以在做完“电荷的相互作用”、“磁极间的相互作用”等实验后,再结合虚拟实验,用各种箭头、图形代替电荷、磁场,把看不见的电荷、磁场形象化,使学生能够把看不见的物理事实转化为直观的情景模型。
4、 快速连接电路、分析电路。
对于各种电路的组装、测量实验来说,教师的演示实验离学生实在太远,难以观察清楚,而学生实验则总存在一些问题,或是学生动手操作能力参差不平,或是电路元件接触不良,造成学生实验的完成情况不够理想。这时,结合电学的虚拟实验,既可以引导学生顺利实现实验的进行,又可以弥补演示实验的距离问题,还可以把电流的流向用箭头动态的描绘出来,让教师分析电路的过程更加形象、更加清晰。
5、 力学实验的直接建模。
对于力学实验来说,受力的分析、力臂的描绘,都不能在现实实验器材上直接进行,而这时如果结合虚拟实验,利用电子白板或电脑技术,可以在电子白板上直接画出力臂、物体的受力分析,就可以弥补这个缺陷。
五、 不可踏入的误区
由于虚拟实验的使用,给教师的教学带来巨大的方便,容易让使用者过于依赖虚拟实验,甚至用虚拟实验完全取代实际操作,这是一个巨大的错误。物理教学的目的是提高全体学生的科学素养,只有在真真切切的实验操作中,学生才能亲身体验物理世界的神奇,“书上得来终觉浅,绝知此事要躬身”,虚拟实验只能是真实实验的补充,绝对不能用虚拟实验代替真实实验,亲自动手的效果是观看虚拟实验效果的100倍!
一、 传统物理课堂实验的优与劣
物理是一门建立在实验基础上的科学,没有实验,物理学就失去了生存的土壤,实验对于物理的重要性可谓不言而喻。只有真实的实验,才能给学生真实而可靠的体验,才能让学生形象而具体的观察到物理世界的神奇,才能最为全面而直观的刺激学生的感官神经。只有真实的实验,才能较好的培养学生的观察能力、动手能力,以及同学之间的沟通协作能力。
然而,物理课堂上的各种演示实验、分组实验,在实验过程中也存在这样那样的遗憾:
1、 课堂上的演示实验:由于课堂教学的实际情况,许多的课堂演示实验比较缺乏可观性,往往教师在讲台上的演示实验,只有坐在教室前面的一部分学生能够清晰而完整的观察到,坐在后面比较远的同学则观察到的实验现象不够清楚。实验结果或现象展现的时间比较短。
2、 学生的分组实验:由于学生的个体差异,总会有部分能力较低的学生难以在规定的时间内顺利的完成实验。而由于时间的推移,又总会有部分甚至是很大部分的实验器材存在一些隐性的毛病(例如电学元件容易出现接触不良的现象),这就导致学生实验时,动手时间过长,而观察时间太短,又或者实验现象不够明显。
二、 虚拟实验的优与劣
1、 优点:基于多媒体技术上的虚拟实验,在使用时,虚拟实验的操作可控性强,实验的各种参数可以轻易的改变,也不存在实验器材的限制。虚拟实验的过程和现象可以反复的展示、放大、定格,全体同学都可以清晰的观察到实验的过程和结果,直观性非常的强。虚拟实验的操作时间短,成功率可以认为是百分百。虚拟实验还可以直接在实验过程中建立模型,把实验中看不到的因素形象化(例如电流、力臂、磁场等)。
2、 不足之处:虚拟实验是建立在多媒体平台上的虚拟软件,其真实性必然受到受众的质疑,学生在观察或使用的过程中,肯定会对虚拟实验心存疑虑。其次,对培养学生的动手操作能力、协作交流能力也无甚帮助。
三、 取长补短——虚拟实验与真实实验的有机结合
1、 利用多媒体技术解决实验的可观察性问题
在教学实践中,可以利用多媒体平台的实物投影系统把实验过程放大,展示在屏幕上,也可以利用多媒体播放实验的视频录像,增强实验的可观察性。
2、 真实实验为主,虚拟实验为辅
在课堂教学实践中,可以把真实实验和虚拟实验结合起来,可让学生先观察教师的演示实验,或者先亲自动手做一做实验,再观察虚拟实验。先由演示实验得出实验的真实性,使学生心中产生一个实验是真实可靠的感觉。再让学生观看虚拟实验过程,使学生清晰的、完整的、缓慢的体验实验过程,并利用虚拟实验分析、剖解实验过程。
四、 虚拟与现实结合的实战演练
1、 光现象的动态展示
在光现象的教学中,各种光学实验都可以通过光学仪器完成,然而,光线的前进方向却无法在光学仪器上看到,因此,我们在做完光学实验后,再来观看光学虚拟实验,可以很方便的观察到光线的传播动态过程,并且,利用电脑技术,能够轻易的得到各种光学角度、光学距离的关系,能够清晰的绘制一些特殊光路图。
2、热现象中的利用虚拟实验定格、放大、形象化真实实验
热现象一章书中,各种物态变化现象的实验,实验本身不难完成,但物态变化的本质难以观察到,而如果这时能够结合多媒体的虚拟实验,把分子、原子等微粒的运动过程展示出来,就可以从微观层面上演示物态变化的过程,揭示物质状态发生变化的本质。
3、 把看不到的电现象、磁现象形象化。
电荷、电流、磁场这些我们都看不到,在教学实践中,我们可以在做完“电荷的相互作用”、“磁极间的相互作用”等实验后,再结合虚拟实验,用各种箭头、图形代替电荷、磁场,把看不见的电荷、磁场形象化,使学生能够把看不见的物理事实转化为直观的情景模型。
4、 快速连接电路、分析电路。
对于各种电路的组装、测量实验来说,教师的演示实验离学生实在太远,难以观察清楚,而学生实验则总存在一些问题,或是学生动手操作能力参差不平,或是电路元件接触不良,造成学生实验的完成情况不够理想。这时,结合电学的虚拟实验,既可以引导学生顺利实现实验的进行,又可以弥补演示实验的距离问题,还可以把电流的流向用箭头动态的描绘出来,让教师分析电路的过程更加形象、更加清晰。
5、 力学实验的直接建模。
对于力学实验来说,受力的分析、力臂的描绘,都不能在现实实验器材上直接进行,而这时如果结合虚拟实验,利用电子白板或电脑技术,可以在电子白板上直接画出力臂、物体的受力分析,就可以弥补这个缺陷。
五、 不可踏入的误区
由于虚拟实验的使用,给教师的教学带来巨大的方便,容易让使用者过于依赖虚拟实验,甚至用虚拟实验完全取代实际操作,这是一个巨大的错误。物理教学的目的是提高全体学生的科学素养,只有在真真切切的实验操作中,学生才能亲身体验物理世界的神奇,“书上得来终觉浅,绝知此事要躬身”,虚拟实验只能是真实实验的补充,绝对不能用虚拟实验代替真实实验,亲自动手的效果是观看虚拟实验效果的100倍!