物理教學中仿真實驗應用的重要性

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摘要：物理是一門以實驗為基礎的學科，每節課的內容都涉及一些演示或分組實驗。但在實際的教學過程中，很多實驗即使做了，也得不到想要的效果，甚至沒有效果。因此物理仿真實驗在物理教學中的應用就顯得尤為重要，并且還會起到不可替代的作用。但仿真實驗只是物理教學過程中的一種輔助手段，不能所有的實驗都用仿真實驗來代替。所以我們要把握好課型，根據實際情況適時使用，使仿真實驗在物理教學中發揮它應有的作用。

關鍵詞：物理仿真實驗；作用；效果

物理是一門以實驗為基礎的學科，每節課的內容基本都涉及一些演示或分組實驗。但在實際的教學過程中，尤其對我們這些比較偏遠的小縣城來說，受教學儀器和教學設備的限制，有些實驗做不了，有些實驗即使做了，也得不到想要的效果，甚至沒有效果。因此物理仿真實驗在教學中的應用就顯得尤為重要，對物理教學起到了一個補充的作用。

比如八年級上冊第三章第二節內容《熔化和凝固》，本節內容設計的實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律來總結晶體和非晶體熔化時的溫度變化規律，實驗在實際的操作過程中用水浴法給海波加熱，若水多一點，整個實驗過程時間較長，就完不成教學任務；若水少了，海波在熔化的過程中時間較短，通過溫度計的示數幾乎不能總結出海波在熔化的過程中溫度保持不變這一結論，整個實驗過程很難把握水量的多少。如果在授課時采用仿真實驗來代替實際操作，效果就不一樣了。仿真實驗可以選擇器材進行組裝，讓學生知道此實驗器材組裝的順序是自下而上，然后點燃酒精燈，學生通過模擬實驗觀察海波和石蠟的熔化過程，并通過溫度計的示數變化總結出海波和石蠟在熔化過程中的溫度變化規律，進而延伸到晶體和非晶體熔化時的溫度變化規律。仿真實驗的效果比實際實驗更直觀明了，會給學生留下更深刻的印象，有助于學生對知識點的理解和掌握。

再如，八年級下冊第九章第三節內容《大氣壓強》，大氣壓強存在于我們的周圍，看不見，摸不著，非常抽象。尤其在講解托里拆利實驗時，由于水銀有毒，不能實際操作實驗，給授課增加了一定的難度，如果本節課采用仿真實驗來模擬托里拆利實驗，就會達到一個意想不到的效果。仿真實驗在實際操作過程中可以分成幾種不同的情況來進行模擬，如試管中進入一部分空氣、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，實驗結果是怎樣的，學生都可以通過模擬實驗觀察到。學生通過模擬實驗清楚地看到標準大氣壓強可以支持760mm高的水銀柱，并根據這個數據計算出標準大氣壓強的值。通過仿真實驗講解本節課的內容，不僅降低了本節課的難度，而且提高了學生學習的興趣，更有助于學生對知識點的理解和掌握。

仿真實驗在電學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內容《電流和電路》，在給學生講電源短路這一知識點時，不可能用實物來演示電池短路，如果借助仿真實驗，就可以達到想要的效果。學生可以很清楚地看到，當用導線把電池的正負極直接連起來時，電池就會燒壞。比如第十九章第二節內容《家庭電路中電流過大的原因》，用仿真實驗來模擬用電器的總功率過大或發生短路是家庭電路中電流過大的原因，效果非常直觀明了。仿真實驗模擬通過不斷增加家用電器，保險絲會熔斷這一現象，讓學生總結用電器總功率過大是家庭電路中電流過大的一個原因。我在講解本節課的內容時使用仿真實驗，使課堂氣氛非?；钴S，學生積極主動參與，提高了學生的學習積極性，課堂效果非常好。還如在講保險絲的作用，禁止銅絲、鐵絲等導線代替保險絲這一環節時，用仿真實驗來模擬。學生很直觀地看到若用銅絲、鐵絲代替保險絲時，當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，這樣會給學生留下更深刻的印象，使學生明白保險絲的作用。又如在給學生講安全用電中兩種觸電的類型時（單線觸電和雙線觸電），用仿真實驗模擬，效果逼真，更能提高學生安全用電的意識。

仿真實驗在電磁學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構和原理，學生很容易接受和掌握。如水位自動報警器，當水位沒有到達警戒線時，控制電路斷開，電磁鐵沒有磁性，動觸點和上面的靜觸點、綠燈、電源形成一個閉合的電路，此時綠燈亮；當水位到達警戒線后，控制電路接通，電磁鐵有磁性，把銜鐵吸下來，動觸點和下面的靜觸點、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，當溫度沒有到達規定的值時，控制電路斷開，電鈴不響；當溫度到達規定的值時，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。學生通過仿真實驗模擬操作，一目了然，記憶深刻，對電磁繼電器這個知識點的掌握就更加扎實了。當然，仿真實驗只是物理教學過程中的一種輔助手段，不能所有的實驗都用仿真實驗來代替，物理是一門以實驗為基礎的學科，如果很多實驗都用仿真實驗來代替，就不符合物理課程標準，違背了國家的教學大綱要求。所以我們要把握好課型，根據實際情況適時使用，使仿真實驗在物理教學中發揮它應有的作用，切實做到仿真實驗只是物理教學中的一種輔助手段。

作者：孫曉麗 單位：新疆阿勒泰地區青河縣初級中學