论文部分内容阅读
NoBook物理仿真实验是一款初高中物理实验模拟软件,包含了电学、力学、声学、光学等所有物理实验的仿真演示。物理仿真实验通过采用仿真技术,虚拟构建一个直观、可视化的实验环境,从而达到对实验现象和实验结果的虚拟仿真以及对现实实验的操作,为处于不同时间、空间的用户提供虚拟仿真的实验环境,使学习者仿佛置身其中,对仪器、设备、内容等实验项目进行互动操作和练习。
一、NoBook仿真实验在高中物理教学中应用的几种情况
通过研究,结合自己十年的高中物理教学经历,发现NoBook仿真实验在高中物理教学中可有以下方面的应用:
(1)在高中物理实验教学中的应用。仿真实验应用于高中教学,它不仅可以逼真地模拟实际的物理环境,也可以模拟实际的仪器,大量的真实实验都可以用仿真实验来模拟和再现。而且,仿真实验有着真实实验无法取代的优越性,这具体体现在:①仿真实验具有可扩展性。②通过计算机仿真模拟一些重要的、在现实实验环境下难以完成的物理实验,则可弥补常规实验仪器的不足,提高物理实验的演示效果。③仿真实验在计算机虚拟的环境下,可以完成现实条件下不可能完成的实验。④对于真实实验无法完成的抽象的物理现象和实验室无法完成的真实物理图景,仿真实验都可以完成。⑤仿真实验可以突破客观条件限制,是一种较好的“理想实验”法。
(2)利用仿真实验可以使抽象的概念、规律等内容形象化,突破教学难点。在物理教学中有很多难理解、很抽象的概念,如力学中的功和能的概念,电磁学中的电场、磁场概念,热学中的布朗运动,光学中的干涉、衍射等,单凭教师语言是不易讲清楚的,这样就影响了教学效果。若能充分利用仿真实验进行教学,就可以在屏幕上模拟相应的内容。如电阻的定义:用电压除以电流,利用仿真实验可以直观的观察到导体两端的电压增大时,电流也增大,而比值不变,则很容易得到电阻不是由电压和电流决定的。再通过改变长度、横截面积、材料等很直观的看到电阻变了,便可以得到电阻的决定因素。再如交流电的产生、方向、周期变化是教学中的一大难点,用仿真实验模拟电流的大小和方向随周期变化规律,可以轻而易举地达到帮助学生直观而形象地接受知识的目的,让学生通过“物”来思考“理”,再通过“理”来认识“物”.这种教学模式几乎适用于所有的物理实验教学和题型之中,对中学物理实验教学有重要的作用和意义.
(3)利用仿真实验可以培养学生的创新能力。在高中物理教学中,教师可以设置一些实验目的让学生动手设计实验进行大胆的测量或验证,通过原理的设计、仪器的选择、数据的处理、误差的分析不仅可以巩固基本内容,更可以培养学生的思维创新能力。
二、NoBook物理仿真实验在高中物理教学中的应用策略
仿真实验在高中物理教学中的应用策略可以概括为回顾——讲解新课——演示实验——练习——反馈评价——巩固。这样,不仅提高了课堂的学习效率,使得原本要花两堂课的时间教的内容在一堂课就完成,还提高了学生学习的趣味性和积极性,加深了对知识的掌握程度。具体的教学过程展开如下:
(1)通过对上堂课的回顾分析,承上启下,引导学生学习新的知识,实现知识之间的过渡和衔接。
(2)教师讲解本堂课的相关基本物理规律和定理,让学生基本了解本堂课的知识目标、技能目标和情感态度目标,吸引学生的注意力,引导学生对物理知识进行探讨。
(3)利用仿真物理实验室的平台,使用其中已有的实验或者是在指引学生自己新建实验的基础上,新建一个与本堂课相关的实验,对各种参数进行设置、调整实验元件,修改参数。
(4)通过演示实验,增加学生的感性认识,在具体的通过仿真实验室软件的演示下,对有关的即时数据进行输出,让学生从具体认识到抽象的理性认识过渡,避免因为转变太快而使学生产生厌学和不满的情绪。
(5)演示过后,要求学生对数据进行计算,利用规律来解决相关的题目和难点。
(6)输出实验的数据曲线,与学生的数据进行对比,让学生对自己的计算结果进行反馈和评价,找出计算错误的原因,纠正同学的认知错误,帮助建立新的认知,使学生更好的理解所学的知识。
(7)通过再次的练习和作业的布置,让学生自己动手进行试验的设置和数据以及图表的输出。再次巩固所学的知识,为后面的学习打下坚实的基础。
仿真物理實验平台用于高中的物理教学,可以很好的提高学生学习的积极性,是物理教师的得力助手。作为学生的一个学习工具,仿真实验室可以让学生在课后自主的进行学习,亲自动手进行实验。感性认识可以帮助理性抽象的深入,使得学生进一步的把握物理定律和科学知识,大大提高了学生的学习效率。这就要求我们教师要跟着时代的步伐,努力的扩充自己的知识,这样才能与新的条件下的新技术结合起来,提高我们的课堂教学水平。
一、NoBook仿真实验在高中物理教学中应用的几种情况
通过研究,结合自己十年的高中物理教学经历,发现NoBook仿真实验在高中物理教学中可有以下方面的应用:
(1)在高中物理实验教学中的应用。仿真实验应用于高中教学,它不仅可以逼真地模拟实际的物理环境,也可以模拟实际的仪器,大量的真实实验都可以用仿真实验来模拟和再现。而且,仿真实验有着真实实验无法取代的优越性,这具体体现在:①仿真实验具有可扩展性。②通过计算机仿真模拟一些重要的、在现实实验环境下难以完成的物理实验,则可弥补常规实验仪器的不足,提高物理实验的演示效果。③仿真实验在计算机虚拟的环境下,可以完成现实条件下不可能完成的实验。④对于真实实验无法完成的抽象的物理现象和实验室无法完成的真实物理图景,仿真实验都可以完成。⑤仿真实验可以突破客观条件限制,是一种较好的“理想实验”法。
(2)利用仿真实验可以使抽象的概念、规律等内容形象化,突破教学难点。在物理教学中有很多难理解、很抽象的概念,如力学中的功和能的概念,电磁学中的电场、磁场概念,热学中的布朗运动,光学中的干涉、衍射等,单凭教师语言是不易讲清楚的,这样就影响了教学效果。若能充分利用仿真实验进行教学,就可以在屏幕上模拟相应的内容。如电阻的定义:用电压除以电流,利用仿真实验可以直观的观察到导体两端的电压增大时,电流也增大,而比值不变,则很容易得到电阻不是由电压和电流决定的。再通过改变长度、横截面积、材料等很直观的看到电阻变了,便可以得到电阻的决定因素。再如交流电的产生、方向、周期变化是教学中的一大难点,用仿真实验模拟电流的大小和方向随周期变化规律,可以轻而易举地达到帮助学生直观而形象地接受知识的目的,让学生通过“物”来思考“理”,再通过“理”来认识“物”.这种教学模式几乎适用于所有的物理实验教学和题型之中,对中学物理实验教学有重要的作用和意义.
(3)利用仿真实验可以培养学生的创新能力。在高中物理教学中,教师可以设置一些实验目的让学生动手设计实验进行大胆的测量或验证,通过原理的设计、仪器的选择、数据的处理、误差的分析不仅可以巩固基本内容,更可以培养学生的思维创新能力。
二、NoBook物理仿真实验在高中物理教学中的应用策略
仿真实验在高中物理教学中的应用策略可以概括为回顾——讲解新课——演示实验——练习——反馈评价——巩固。这样,不仅提高了课堂的学习效率,使得原本要花两堂课的时间教的内容在一堂课就完成,还提高了学生学习的趣味性和积极性,加深了对知识的掌握程度。具体的教学过程展开如下:
(1)通过对上堂课的回顾分析,承上启下,引导学生学习新的知识,实现知识之间的过渡和衔接。
(2)教师讲解本堂课的相关基本物理规律和定理,让学生基本了解本堂课的知识目标、技能目标和情感态度目标,吸引学生的注意力,引导学生对物理知识进行探讨。
(3)利用仿真物理实验室的平台,使用其中已有的实验或者是在指引学生自己新建实验的基础上,新建一个与本堂课相关的实验,对各种参数进行设置、调整实验元件,修改参数。
(4)通过演示实验,增加学生的感性认识,在具体的通过仿真实验室软件的演示下,对有关的即时数据进行输出,让学生从具体认识到抽象的理性认识过渡,避免因为转变太快而使学生产生厌学和不满的情绪。
(5)演示过后,要求学生对数据进行计算,利用规律来解决相关的题目和难点。
(6)输出实验的数据曲线,与学生的数据进行对比,让学生对自己的计算结果进行反馈和评价,找出计算错误的原因,纠正同学的认知错误,帮助建立新的认知,使学生更好的理解所学的知识。
(7)通过再次的练习和作业的布置,让学生自己动手进行试验的设置和数据以及图表的输出。再次巩固所学的知识,为后面的学习打下坚实的基础。
仿真物理實验平台用于高中的物理教学,可以很好的提高学生学习的积极性,是物理教师的得力助手。作为学生的一个学习工具,仿真实验室可以让学生在课后自主的进行学习,亲自动手进行实验。感性认识可以帮助理性抽象的深入,使得学生进一步的把握物理定律和科学知识,大大提高了学生的学习效率。这就要求我们教师要跟着时代的步伐,努力的扩充自己的知识,这样才能与新的条件下的新技术结合起来,提高我们的课堂教学水平。