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众多的虚拟实验课件已是教师身边一大教学资源，但在目前信息技术和学科整合的初级阶段，虚拟实验课件对许多教师而言恰如“鸡肋”。怎样正确认识虚拟实验？怎样正确认识“整合”？在教学中怎样实现“虚拟”和“真实”的优势互补？“整合”正成为广大物理教师普遍困惑的话题。
一、虚拟实验的“鸡肋说”
虚拟实验是指用计算机技术模拟实验环境进行的实验，即我们通常说的“课件实验”。目前，来自网络的众多虚拟实验课件正成为广大教师身边的一大教学资源。笔者从网上下载的课件就有几百个之多，但在物理教学中怎样用好这些资源，却成为困扰我的难题：课件不能代替真实的实验已是共识，那么这些课件在何时用，怎样用呢？新授课上常常是课堂探究活动（实验探究）唱主角，虚拟实验似乎已是画蛇添足，有时时间也不允许，于是就只能在复习课上放一遍，这又似乎“亏待”了这些设计巧妙、制作精美的课件，不足以体现信息技术和学科教学的整合。目前，许多教师将“整合”看作公开课、评优课上的“花环”，实际教学中的“鸡肋”。“食之无肉，弃之有味”确实是目前许多教师对虚拟实验认识的真实写照。笔者参加了第四、第五届“全国信息技术和学科整合的教学观摩活动”和“第二届全国物理教师信息技术和学科整合能力大赛”，发现关于“整合”的困惑普遍存在：有些整合课总让我们觉得信息化手段是浮在物理学科教学之上的一层“油”，是为“整合”而“整合”。信息技术和物理学科教学的整合究竟达到怎样的“整合度”才算成功？虚拟实验怎样体现其真正优势？如何实现“虚拟”和“传统”水乳相溶、优势互补？下面，笔者结合数学中的几个实例，谈谈对“整合”的粗浅认识。
二、对“整合”的再认识
1.真实优先、体验优先，明确主辅、优势互补
基础教育的教学实验有一个基本的次序，那就是“真实优先，体验优先”。当虚拟实验和传统实验并存时，我们的选择不应该是简单的选此而弃彼，而应根据教学内容进行教学设计，在明确主辅的前提下，努力使两者水乳相溶、优势互补。
例1：光的色散和颜料混合的教学
教学中，学生在教师指导下进行分解太阳光、颜料混合的活动，目睹七彩色光的产生，颜色的变幻，体验牛顿在进行科学探究时成功的喜悦，在探究活动中同时实现了能力培养、情感态度和价值观的教育等多重目标，这是虚拟实验所无法比拟的。此处，再优秀的课件也无法给予学生亲历活动的情感体验，虚拟实验理所当然退居二线，作为探究活动的补充和延伸。具体做法大概有以下三种：
（1）课堂演示。如果时间允许，可在探究活动结束后演示，指导学生认清太阳光分解后有七种色光，演示各种颜料混合后的理论结果，使学生对刚才的活动有个总体的认识，达到纠偏和深化的作用。当学生探究能力较弱或学生之间差异较大时，这种纠偏和强化显得相当及时和必要。（2）本章复习。实践证明，复习课采用课件为载体既提高了复习效率，又增强了趣味性，改变了以往复习课枯燥乏味的现象，值得提倡。（3）专题网站。将本章或本专题的教学课件收集、整理好，做成“初中物理——光学”专题学习网站，供学生在课后进行网络环境下的自主学习和探究学习，使课堂教学在网络这一平台上获得突破时空的延伸。
2.依托互动软件，开展虚拟探究，打造互动课程，探索深层整合
“课程标准指出，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。”“科学探究可以使用观察、实验、资料查询、调查访问等方法。义务教育物理课程标准中科学探究问题，较多使用实验法。”其中的实验包括真实实验和虚拟实验。因此，我们应该认识到由Java、Flash、Shockwave、仿真物理实验室等互动软件制作的虚拟互动实验不但是开展科学探究的另一良好载体，更是使“整合”进入更深层次的有效途径。
（1）用虚拟实验填补真实实验的空白，实现优势互补。有教师认为：虚拟的就是假的，物理学科是自然科学，实事求是是第一原则，“虚拟实验”如同“纸上谈兵”，正所谓“纸上得来终觉浅，觉知此事要躬行”，因此物理教学排斥虚拟实验。但我们也应该看到，物理学科虽然有众多有趣的自然现象，但不是所有的知识都能通过真实实验进行演示和探究的。如：微观的物质结构和宏观的天体运动等。用图文并茂、直观形象、声像俱全、控制自如的虚拟实验填补真实实验的“盲区”，其优势不言而喻。
（2）依托虚拟实验，开展互动探究，实现深层“整合”。目前，我国信息技术和物理学科教学的“整合”多数还停留在浅层，这也正是我们看到许多整合课出现“油水分离”的原因。应用虚拟实验可以使实验进程更连续和流畅，使学生对实验充满信心。同时，虚拟互动实验可以灵活改变实验条件，使学生在观察表现各异的同质现象时更容易发现规律。运用了虚拟实验教学也并不是就放弃了真实的实验教学，而是在原有基础上拓展了实验教学体系的目标和要求，它更注重物理现象的细节和本质的探究以及非常规条件下的实验。
例2：平面镜成像
在“平面镜成像”的教学中，①根据“真实优先，体验优先”的原则，先请学生利用手中的小平面镜看课本中的文字和图形（初步感知平面镜中像的特点：虚像、相反、对称等），然后要求学生移动手中的小平面镜观察自己后方的事物，探索怎样移动头或镜子才能在镜中看到身后更多的事物（了解视野的概念）。②打开电脑，运行“平面镜”JAVA程序http://www.phy.ntnu.edu.tw/java/optics/morror_e.htmlt进行虚拟互动探究（该虚拟实验主要探究平面镜成像的对称性和对扩展视野的作用），并将探究结果记录在学习记录卡上。③在探究活动结束后提出问题：假如你是一辆货车的司机，给你几面大小相宜的平面镜，你怎样安装才能清楚看见来自车后的危险呢？要求画出草图并作必要说明。此过程体现了从生活到物理,从物理到社会，从现实到虚拟,再从虚拟到实际的学科教学理念。
例2中的虚拟互动课件可在网上运行，目前的互动课程资源主要来自于网络，如国内的洪恩动感课堂中的Flash交互课件、仿真物理实验室课件、美国的illuminations网站、explorelearning网站、phy.ntnu.tw等都提供了许多优秀的虚拟互动课件。笔者在教学实践中觉得其使用的技术要求并不高，但基于“探究”和“互动”的虚拟实验体现了其超越传统实验的优势，使“整合”进入了更深层次。尤其是国产软件“仿真物理实验室”的设计理念更值得称道，为“整合”探究提供了新思路。
三、关于“整合”的几个问题
1.“整合”目前面临的困难有哪些？
我认为有三个：一是硬件困难。实施“整合”教学要求计算机硬件和网络环境作为学习工具在教学环境中实现无缝嵌入，即随时能用，而目前这种硬件的欠缺使教师的“整合”探索还停留在小规模实验的阶段；二是软件困难。优秀的互动软件较少，资源匮乏，能深层次理解整合内涵、具备整合能力的师资太少；三是体制改革的困难。主要是教育评价体系的改革，长期应试教育的存在严重阻碍着教师探索信息技术和学科整合的实践步伐和热情，可以说评价体系不改革，“整合”就永远只会在实验阶段。
2.如何看待各种“整合观摩课”？
各种评比和观摩不是为了“作秀”，虽然有些实验课有“作课”的痕迹，但只有通过不断探索和交流，才能不断进步。观摩课也不是非要统一一个模式，模仿不等于模式，学习不都是从模仿开始的吗？
3.“信息技术和学科整合”与“信息技术辅助学科教学”的提法哪个更好？
当信息技术真正作为一种学习的工具，为师生的教学活动提供必要的支持，从而构建起信息化的、充满生命活力的课堂时，“整合”才真正获得了成功。既然“整合”的最终目的是辅助学科教学，那么，我想不妨称其为“信息技术辅助物理教学”则意义更为明确。原来是称“计算机辅助教学”，现在则发展为以计算机技术、网络技术为核心的信息技术作为工具，辅助物理教学，如此则主辅关系明了，不易产生歧义。而“整合”一词源自国外，光听名字还以为是把两样东西硬“整”到一起，类似于“捣浆糊”，看来“泊来名词”有时也不一定好啊！
4.面对“整合”，该准备些什么？
首先，注重信息化教学资源的收集、整理，逐步建立自己的教学资源库（包括各种图片、音视频和动画课件），在建库的过程中逐步提高自己的信息素养。其次，以信息技术辅助物理教学为定位，扎根学科教学的土壤，在教学设计中体现“整合”，在课堂教学中落实“整合”，努力构建起富于信息化的、充满生命活力的物理课堂！■
一、虚拟实验的“鸡肋说”
虚拟实验是指用计算机技术模拟实验环境进行的实验，即我们通常说的“课件实验”。目前，来自网络的众多虚拟实验课件正成为广大教师身边的一大教学资源。笔者从网上下载的课件就有几百个之多，但在物理教学中怎样用好这些资源，却成为困扰我的难题：课件不能代替真实的实验已是共识，那么这些课件在何时用，怎样用呢？新授课上常常是课堂探究活动（实验探究）唱主角，虚拟实验似乎已是画蛇添足，有时时间也不允许，于是就只能在复习课上放一遍，这又似乎“亏待”了这些设计巧妙、制作精美的课件，不足以体现信息技术和学科教学的整合。目前，许多教师将“整合”看作公开课、评优课上的“花环”，实际教学中的“鸡肋”。“食之无肉，弃之有味”确实是目前许多教师对虚拟实验认识的真实写照。笔者参加了第四、第五届“全国信息技术和学科整合的教学观摩活动”和“第二届全国物理教师信息技术和学科整合能力大赛”，发现关于“整合”的困惑普遍存在：有些整合课总让我们觉得信息化手段是浮在物理学科教学之上的一层“油”，是为“整合”而“整合”。信息技术和物理学科教学的整合究竟达到怎样的“整合度”才算成功？虚拟实验怎样体现其真正优势？如何实现“虚拟”和“传统”水乳相溶、优势互补？下面，笔者结合数学中的几个实例，谈谈对“整合”的粗浅认识。
二、对“整合”的再认识
1.真实优先、体验优先，明确主辅、优势互补
基础教育的教学实验有一个基本的次序，那就是“真实优先，体验优先”。当虚拟实验和传统实验并存时，我们的选择不应该是简单的选此而弃彼，而应根据教学内容进行教学设计，在明确主辅的前提下，努力使两者水乳相溶、优势互补。
例1：光的色散和颜料混合的教学
教学中，学生在教师指导下进行分解太阳光、颜料混合的活动，目睹七彩色光的产生，颜色的变幻，体验牛顿在进行科学探究时成功的喜悦，在探究活动中同时实现了能力培养、情感态度和价值观的教育等多重目标，这是虚拟实验所无法比拟的。此处，再优秀的课件也无法给予学生亲历活动的情感体验，虚拟实验理所当然退居二线，作为探究活动的补充和延伸。具体做法大概有以下三种：
（1）课堂演示。如果时间允许，可在探究活动结束后演示，指导学生认清太阳光分解后有七种色光，演示各种颜料混合后的理论结果，使学生对刚才的活动有个总体的认识，达到纠偏和深化的作用。当学生探究能力较弱或学生之间差异较大时，这种纠偏和强化显得相当及时和必要。（2）本章复习。实践证明，复习课采用课件为载体既提高了复习效率，又增强了趣味性，改变了以往复习课枯燥乏味的现象，值得提倡。（3）专题网站。将本章或本专题的教学课件收集、整理好，做成“初中物理——光学”专题学习网站，供学生在课后进行网络环境下的自主学习和探究学习，使课堂教学在网络这一平台上获得突破时空的延伸。
2.依托互动软件，开展虚拟探究，打造互动课程，探索深层整合
“课程标准指出，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。”“科学探究可以使用观察、实验、资料查询、调查访问等方法。义务教育物理课程标准中科学探究问题，较多使用实验法。”其中的实验包括真实实验和虚拟实验。因此，我们应该认识到由Java、Flash、Shockwave、仿真物理实验室等互动软件制作的虚拟互动实验不但是开展科学探究的另一良好载体，更是使“整合”进入更深层次的有效途径。
（1）用虚拟实验填补真实实验的空白，实现优势互补。有教师认为：虚拟的就是假的，物理学科是自然科学，实事求是是第一原则，“虚拟实验”如同“纸上谈兵”，正所谓“纸上得来终觉浅，觉知此事要躬行”，因此物理教学排斥虚拟实验。但我们也应该看到，物理学科虽然有众多有趣的自然现象，但不是所有的知识都能通过真实实验进行演示和探究的。如：微观的物质结构和宏观的天体运动等。用图文并茂、直观形象、声像俱全、控制自如的虚拟实验填补真实实验的“盲区”，其优势不言而喻。
（2）依托虚拟实验，开展互动探究，实现深层“整合”。目前，我国信息技术和物理学科教学的“整合”多数还停留在浅层，这也正是我们看到许多整合课出现“油水分离”的原因。应用虚拟实验可以使实验进程更连续和流畅，使学生对实验充满信心。同时，虚拟互动实验可以灵活改变实验条件，使学生在观察表现各异的同质现象时更容易发现规律。运用了虚拟实验教学也并不是就放弃了真实的实验教学，而是在原有基础上拓展了实验教学体系的目标和要求，它更注重物理现象的细节和本质的探究以及非常规条件下的实验。
例2：平面镜成像
在“平面镜成像”的教学中，①根据“真实优先，体验优先”的原则，先请学生利用手中的小平面镜看课本中的文字和图形（初步感知平面镜中像的特点：虚像、相反、对称等），然后要求学生移动手中的小平面镜观察自己后方的事物，探索怎样移动头或镜子才能在镜中看到身后更多的事物（了解视野的概念）。②打开电脑，运行“平面镜”JAVA程序http://www.phy.ntnu.edu.tw/java/optics/morror_e.htmlt进行虚拟互动探究（该虚拟实验主要探究平面镜成像的对称性和对扩展视野的作用），并将探究结果记录在学习记录卡上。③在探究活动结束后提出问题：假如你是一辆货车的司机，给你几面大小相宜的平面镜，你怎样安装才能清楚看见来自车后的危险呢？要求画出草图并作必要说明。此过程体现了从生活到物理,从物理到社会，从现实到虚拟,再从虚拟到实际的学科教学理念。
例2中的虚拟互动课件可在网上运行，目前的互动课程资源主要来自于网络，如国内的洪恩动感课堂中的Flash交互课件、仿真物理实验室课件、美国的illuminations网站、explorelearning网站、phy.ntnu.tw等都提供了许多优秀的虚拟互动课件。笔者在教学实践中觉得其使用的技术要求并不高，但基于“探究”和“互动”的虚拟实验体现了其超越传统实验的优势，使“整合”进入了更深层次。尤其是国产软件“仿真物理实验室”的设计理念更值得称道，为“整合”探究提供了新思路。
三、关于“整合”的几个问题
1.“整合”目前面临的困难有哪些？
我认为有三个：一是硬件困难。实施“整合”教学要求计算机硬件和网络环境作为学习工具在教学环境中实现无缝嵌入，即随时能用，而目前这种硬件的欠缺使教师的“整合”探索还停留在小规模实验的阶段；二是软件困难。优秀的互动软件较少，资源匮乏，能深层次理解整合内涵、具备整合能力的师资太少；三是体制改革的困难。主要是教育评价体系的改革，长期应试教育的存在严重阻碍着教师探索信息技术和学科整合的实践步伐和热情，可以说评价体系不改革，“整合”就永远只会在实验阶段。
2.如何看待各种“整合观摩课”？
各种评比和观摩不是为了“作秀”，虽然有些实验课有“作课”的痕迹，但只有通过不断探索和交流，才能不断进步。观摩课也不是非要统一一个模式，模仿不等于模式，学习不都是从模仿开始的吗？
3.“信息技术和学科整合”与“信息技术辅助学科教学”的提法哪个更好？
当信息技术真正作为一种学习的工具，为师生的教学活动提供必要的支持，从而构建起信息化的、充满生命活力的课堂时，“整合”才真正获得了成功。既然“整合”的最终目的是辅助学科教学，那么，我想不妨称其为“信息技术辅助物理教学”则意义更为明确。原来是称“计算机辅助教学”，现在则发展为以计算机技术、网络技术为核心的信息技术作为工具，辅助物理教学，如此则主辅关系明了，不易产生歧义。而“整合”一词源自国外，光听名字还以为是把两样东西硬“整”到一起，类似于“捣浆糊”，看来“泊来名词”有时也不一定好啊！
4.面对“整合”，该准备些什么？
首先，注重信息化教学资源的收集、整理，逐步建立自己的教学资源库（包括各种图片、音视频和动画课件），在建库的过程中逐步提高自己的信息素养。其次，以信息技术辅助物理教学为定位，扎根学科教学的土壤，在教学设计中体现“整合”，在课堂教学中落实“整合”，努力构建起富于信息化的、充满生命活力的物理课堂！■