“仿真物理实验”在初中物理教学中的应用利弊谈.doc

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1、“仿真物理实验”在初中物理教学中的应用利弊谈摘要：本文通过列举“仿真物理实验”软件在初中物理教学中的应用实例，并和传统实验教学模式相比较，探讨了“仿真物理实验”软件在物理实验教学中的积极作用和可能带来的消极影响，初步提出要使“仿真物理实验”软件得到有效应用应注意的问题。关键词：仿真物理实验教学比较随着中国科技大学物理系编制的“仿真物理实验”等一批仿真实验软件的面世，表明信息技术在实验教学领域又有了新发展。虚拟仿真实验运用多媒体课件开发工具，通过计算机操作系统演示实验过程中的图形、图像、文字、数据等，它具有快捷、易

2、学、简单、直观等优点，能使老师根据教学计划制作实验课件，模拟实验情境，展现教学意图，有效提升物理实验课程的教学质量并帮助教师探索新的教学方法和模式。虚拟仿真实验因其直观、快捷、易学等优点，可在物理实验教学中部分代替实际实验，它是一个全开放性、高综合性的平台，在提供相关的实验实时数据的同时，予学生进行计算分析。“仿真物理实验”提供了为教师和学生进行传统物理实验及自由实验探索提供了平台，给物理实验教学带来了新的教学手段，也带来一些值得思考的问题。一、物理仿真实验在初中物理教学的应用举例1、利用虚拟仿真实验探究电路短路

3、问题电路短路问题是初中物理教学中的重点难点问题。虚拟仿真实验通过虚拟电学工具箱，增强了学生对于短路问题的理解和认识，保障解决变式问题和实际问题的能力。以下为实验环节演示：实验环节1：观察电源短路现象第一步通过虚拟电学工具箱提供的电源、电表、开关、保险丝等组件，使用鼠标拖动组成一个短路电路；第二步将电源两极直接与开关两端相连并打开开关，（提问学生“将会出现什么现象？”）观察现象；第三步连接电流表（提问学生“将会出现什么现象？”）观察现象。通过实验演示，第二步中会出现“干电池短路”的警告语，第三步则会出现电流表超出最

4、大值的现象。这一环节的虚拟实验使学生体验电源短路并了解电源短路会造成极大电流出现并烧毁电源、引发火灾的事故。实验环节2：电源短路后的保护措施第一步在已短路的电路（连接电流表）中串联保险丝并打开开关（提问学生“将会出现什么现象？”）观察现象；第二步得出结论，即保险丝断裂，电流表数值归零。这一环节的虚拟实验使学生认识串联保险丝是防止电源短路的措施之一，同时在条件允许的情况下可展示闸刀开关、空气开关等防止短路的组件。实验环节3：认识用电器短路现象第一步组建串联电源与灯泡和并联电源与灯泡的电路，先打开串联开关，后打开并联

5、开关（提问学生“将会出现什么现象？”）观察现象；第二步观察实验现象，即串联开关打开后两只灯泡均发光，打开并联开关后一只灯泡熄灭，另一只亮度增强；第三步向学生提出“为什么一只灯泡熄灭了而另一只却变亮了？”、“熄灭的灯泡被烧毁了吗？”“这种操作是否安全？”等问题并鼓励思考。这一环节的虚拟实验使学生认识用电器串联时，若其中某一用电器短路，则整体电路电流增大、可能烧毁其他用电器或者其他用电器使用不正常。实验环节4：并联电路的短路现象第一步：组建两组并联电源与灯泡的电路，打开开关，（提问学生“将会出现什么现象？”）观察现象

6、；第二步观察现象并得出结论，即并联电路中，若其中某一用电器短路，则其他用电器都不正常工作同时烧毁保险丝。这一虚拟实验可以使学生发散到多个用电器并联短路时的结论，即并联电路短路情况下所有用电器均不工作；家用电器一般并联使用并安装保险丝，同时需要合理避免电器短路。 2、利用虚拟仿真实验探究闭合电路中的欧姆定律  欧姆定律是初中物理教学中的基本定律之一，是拓展电学知识和分析电路的基础，虚拟仿真实验通过虚拟电学工具箱，设计闭合电路中欧姆定律的推导演示环节如下：  实验环节1：推导前的猜想与假设  第一步：利用虚拟仿真实验

7、中的虚拟电学工具箱，演示出不同电压下小灯泡的亮度现象；第二步：演示出相同电压不同电阻下小灯泡的亮度现象；第三步：提问如“电流的变化可能与哪些因素有关？”“电压不变，电阻增大，电流有什么变化”等并给出结论，即电阻相同，电压增大的情况下电流变大；电压相同，电阻增大的情况下电流变小。  实验环节2：探究电阻相同情况下电流与电压的关系  保持电阻不变，通过改变电池个数增大电压值，观察电流的变化情况并记录，得出结论和规律。即：在电阻保持不变的情况下，电流随着电压的增大而增大并且始终保持电压和电流的比值不变，得出R=U/I的

8、结论公式。  实验环节3：探究电压相同情况下电流与电阻的关系  保持电压不变，通过改变电阻的个数增大电阻值，观察电流的变化情况并记录，得出结论和规律。即：在电压保持不变的情况下，电流随着随着电阻的增大而减小并且始终保持电阻和电流的乘积不变，得出U=IR的结论公式。3、测量电阻的阻值这是用伏安法测量一个电阻阻值的实验。在这个实验中，需要用到电池组一个，单刀单掷开关一个，滑动