利用网络虚拟实验室辅助物理教学
张楠
新乡市第二十二中学 453000
摘要：实验是物理教学的重要内容，在物理实验教学中，学生的动手能力、观察能力、思维能力和想象能力是其重要的学习品质。传统的物理实验教学存在着实验器材准备难、实验操作难等问题。而随着计算机技术的发展，网络虚拟实验室的出现给学生提供了一个与教师、教材和环境相融合的学习平台，实现了“做中学”。本文基于互联网技术的发展，探索如何将虚拟实验室同物理教学相结合，提升初中物理教学质量。
关键词：初中物理；虚拟实验室教学；教学策略
基于网络虚拟实验室教学是以现代教育技术为支撑，以计算机网络为载体，通过对教学内容进行数字化处理，在计算机上模拟仿真，从而使学生能够通过虚拟实验了解物理现象、物理过程和物理规律。基于网络虚拟实验室教学可以有效解决传统实验中存在的问题，是对传统实验进行改革创新的一种有效途径。因此，在物理教学中进行网络虚拟实验室教学研究，能够丰富物理教学内容，创新物理教学方式，提高学生学习效果。
一、丰富物理教学内容，提高物理实验效率
在物理实验中，教师要让学生有目的、有计划地去进行观察、思考，以达到理解和掌握的目的。在传统的物理实验教学中，教师是实验的直接参与者，对实验中遇到的问题需要通过讲解、示范和示范操作等方式进行讲解。这样不仅降低了教师的教学效率，而且降低了学生的学习效率。因此，在物理教学中利用网络虚拟实验室，可以为学生提供丰富的教学资源，丰富物理教学内容。
例如在学习北师大版九年级物理第十三章《安全用电》一节时，为了保证学生安全，在原本的教学过程中，都是教师使用测电笔进行检测，或者直接看视频，对于“零线断路”所造成的安全故障，学生很难理解。此时教师可以利用虚拟仿真实验室[3]，将传统实验中无法演示和观察的实验内容进行数字化处理，教师下达实验任务，学生通过虚拟仪器进行实验操作，并对不同的猜想进行不同的实验，教师只需要在电脑上查看实验结果和数据，并对实验中学生出现的各种问题有针对性的进行讲解，这样不仅丰富了物理教学内容，还提高了物理实验效率。另外教师还可以在教学过程中通过虚拟教室在线教学，充分利用其空间自由、内容丰富等特性，为学生展示更多的物理知识，并将抽象的物理知识变得活灵活现、通俗易懂，加强学生对相关物理知识的理解和记忆，深度理解相关物理现象。
二、创新物理实验方式，提升学生学习效果
在传统物理实验中，教师通常会按照教学大纲的要求，在课堂上演示实验的过程，教师一般都会讲完实验内容后就结束实验，而学生只能看着教师做实验。这种实验方式学生仅仅只是参观者，既不能保证每一名学生都了解实验原理，实验效率也不高。因此，教师在物理实验中进行网络虚拟实验室教学时，应当将实验过程改为先模拟仿真后让学生进行观察与学习。在具体操作中，教师首先向学生介绍物理实验的相关知识和步骤，然后通过演示实验让学生掌握基本的操作方法。对于较为复杂的物理现象，可以在网络虚拟实验室中进行模拟仿真和学习。
例如在讲解北师大版八年级下册物理第七章《运动和力》这章节的内容时，教师可以先通过计算机模拟仿真各种力的合成和分解过程，然后让学生观察整个过程中各种力之间的关系和作用，学生可以在一定范围内调整实验数据，并由此产生不同的实验结果，这样学生就能清楚地了解到力是如何合成和分解的。在这种虚拟仿真教学下，学生可以将注意力更多地放在对物理现象的观察上，并对其现象和本质进行思考，再结合课本知识消化，将课本知识转化为自己的知识，深化物理课堂教学。
三、增强学生创新意识，培养学生探究精神
在物理实验中，教师可以将学生分成若干个学习小组，让学生在教师的指导下根据自己的兴趣爱好，自行设计实验方案，在网络虚拟实验室中进行实验。通过这种方式，学生可以在模拟的环境中自主选择实验内容、实验器材、实验方法和实验仪器，从而获得对物理现象和过程的感性认识。这不仅可以激发学生的学习兴趣，还能够培养学生自主探究和创新意识，培养学生的思维能力和动手能力。
例如在学习北师大版八年级物理下册第七章《运动和力》一章节时，教师可以引导学生利用网络虚拟实验室自主设计实验方案。在设计的过程中，学生可以根据自己的兴趣爱好选择所要研究的物理现象和物理过程，但要要求学生合理使用实验器材，实验过程中要端正态度，注意实验步骤，然后使用虚拟仪器设备进行仿真实验。在仿真实验过程中，学生可以通过观察虚拟仪器设备的仿真运动轨迹，记录实验结果，针对不同的实验现象展开小组讨论分析原因，再调整实验方案，通过不断尝试和思考来掌握相关知识。严格的实验要求是对学生学习态度的培养，让学生遵守实验规则，自主设计和分析锻炼了学生的思维能力，学生自主操作有利于培养学生的动手能力，深化教学成果，培养学生探究精神。
结束语：
物理学科的本质是研究事物运动及其规律，学生如果仅仅参照课本难免会出现假大空的问题，因此组织开展实验是十分有必要的。教师教学要不断提升自身的教学能力，与时代发展接轨，要善于利用不同的教学工具来辅助教学活动的开展，教学过程中要不断调整教学方案，依据学生的心理规律调动学习积极性，改革教学课堂，提高学习质量。
参考文献：
[1]陈太喜. 虚拟物理实验室的探索[J]. 科技资讯,2012(3):199-199.
[2]余观夏,林杨帆,骆敏,等. 网络虚拟物理实验教学的研究[J]. 教育教学论坛,2018(26):276-277.
[3]www.nobook.com NOBOOK模拟仿真实验室.
