【作者】李浩｜合肥夢源中學
[題目] 初中物理虛擬實驗教學設計與實踐研究
摘要： 隨著當前信息技術的進一步發展，虛擬實驗平臺也在不斷完善其教學功能，成為傳統實驗教學模式的重要補充。 這不僅可以降低教師的教學難度，還可以為學生創造新的實驗模式，將信息技術與實驗課程有效融合，給學生帶來更多的學習體驗。 從目前的教學情況來看，虛擬實驗平臺已經應用于初中物理教學過程中，并取得了一定的效果。 為了進一步滿足學生的實際需求，教師需要進一步重視物理虛擬實驗教學的設計和實踐活動。 這就需要教師堅持改革創新的教學理念，運用新元素調整虛擬實驗平臺，讓學生有更多機會深入分析實驗問題，逐步轉變學生的學習思維初中物理虛擬實驗室，使學生可以進一步了解虛擬實驗并能夠從中學習。
關鍵詞：初中物理； 虛擬實驗； 教學設計； 詢問
在當前初中物理教學過程中，虛擬實驗可以有效彌補傳統實驗教學中存在的誤區，進而為學生提供更加新穎的實驗平臺，從而不斷拓展學生的學習思維，讓學生學有所成。在學習過程中。 不斷提高個人實踐探究能力。 但從目前的實際教學情況來看，初中物理虛擬實驗教學的設計和實踐還存在一定的不足。 一些學校在開展虛擬實驗過程中缺乏必要的設備投入，進而導致整體實驗研究方法和技術的欠缺。 ，成績優異的學生在實驗過程中無法理解物理知識的真正含義，導致整個學習內容單一、枯燥，從而影響學生的整體學習效率。 為了有效扭轉這一現象，物理教師需要能夠認識到初中虛擬實驗教學的重要性，進而不斷樹立科學的教學理念，為學生創造更加完整的虛擬實驗活動，讓學生能夠完全沉浸在虛擬實驗教學中。自己置身其中，逐步提高學生的物理學習質量。
一、虛擬實驗教育在初中物理教學中的現狀分析
1.1 理解虛擬實驗
虛擬實驗是建立在現代教學理論基礎上，依托現代信息技術和仿真技術的一種新型教學模式。 虛擬實驗可以最大程度地模擬真實的實驗活動場景，也為操作人員提供相應的實際操作體驗。 它在初中物理教學中的應用不僅是對傳統實驗活動的補充，也是新時代提高教學質量的重要手段。 有效擺脫傳統教學模式的束縛，幫助教師為學生創造更有效的實驗。 氛圍上，進一步優化教學資源，提高教學質量。
1.2 虛擬實驗在設計與實踐中的應用分析
在當前的教學活動中，物理是一門實驗性很強的學科。 通過開展實驗教學活動，不僅是讓學生了解基本的實驗原理，更重要的是讓學生在實驗過程中掌握正確的學習技巧，逐步形成正確的世界觀。 近年來，隨著教育改革的深入發展，對初中物理實驗教學提出了更高的要求。 虛擬實驗逐漸應用到物理教學過程中。 但由于多種因素的影響，一些教師在開展教學活動時并沒有充分肯定物理虛擬實驗的價值。 甚至有的教師在實驗過程中只注重實驗結論的闡明，而不注重學生對實驗方法的掌握。 這就導致整個實驗內容過于單一、枯燥，學生一味地處于被動學習狀態，自然就很難學。 實驗活動興趣產生，虛擬實驗教學的價值難以充分體現。 因此，教師必須充分分析虛擬實驗的應用，設計合適的應用模型。
2.初中物理虛擬實驗教學的設計與實踐研究
2.1 虛擬實驗在測量實驗中的應用
與初中物理教學過程中的其他實驗活動相比，測量實驗的操作流程相對簡單，教師可以安排學生獨立進行實驗活動。 當涉及到比較抽象的測量實驗活動時，教師可以安排學生進行虛擬實驗，引導學生逐步掌握測量方法，并將其運用到解決實際問題的過程中，從而在有限的教學范圍內為學生提供切實可行的解決方案。時間。 創造更多的學習體驗。
例如，在進行“伏安法測量電阻”實驗活動時，教師可以將整個虛擬實驗活動分為三大模塊。 第一個模塊是理論基礎教學模塊。 在這個環節中，老師需要能夠理解實驗原理。 教給學生，讓學生根據老師的講解分析實驗原理。 在第二個模塊中，學生單獨嘗試虛擬實驗并記錄每個實驗階段，同時關注實驗過程中出現的問題。 在最后階段，教師將有針對性地回答學生提出的問題，這不僅可以充分發揮虛擬實驗的價值，還可以進一步提高實驗課堂的有效性，使學生不再被虛擬實驗所困擾。從而增強學生學習的信心，逐步形成物理素養。
2.2 虛擬實驗在演示實驗中的應用
在初中物理教學過程中，由于班級學生人數較多，教師在進行演示實驗時無法保證每個學生都能詳細觀察到實驗現象，這也會影響部分學生的學習心態。 這時，教師可以將虛擬實驗應用于演示實驗，真正擺脫環境等因素對實驗活動的限制初中物理虛擬實驗室，然后向學生呈現清晰的實驗過程，讓學生觀察和分析實驗現象，并實驗原理得到充分驗證。 這樣可以提高學生的課堂參與度，提高學生探索物理知識的興趣。
例如，在學習“光的反射”部分時，教師可以先邀請學生大膽提出實驗假設，猜測入射角和反射角的關系。 然后，在老師的指導下，利用虛擬平臺進行實驗活動，通過改變并記錄入射角和反射角的變化，然后對記錄的結果進行比較和驗證。 這樣，學生就會更多地參與課堂，自然能夠獲得更多的信息。 更多的學習和見解。
2.3 虛擬實驗在探究式實驗中的應用
在初中物理探索性實驗過程中，學生在操作過程中很容易受到外界因素的干擾，從而影響學生最終結論的準確性。 虛擬實驗的應用可以有效彌補傳統實驗活動的不足。 既降低了學生的操作難度，又保證了結論更加真實。 為此，物理教師在設計探索性實驗時也需要充分發揮虛擬實驗的重要價值，為學生打造虛擬實驗平臺，讓學生通過實踐探究獲得實驗結論，提高學生的課堂參與度。
例如，“凸透鏡成像定律”是初中物理教學內容的重點部分，教師需要重視這部分教學內容的實驗設計。 然而，在進行實驗活動時，外界光線因素會影響實驗現象的真實性，學生自然無法理解成像的規律。 為此，教師可以利用虛擬平臺，讓學生更真實地感受凸透鏡成像的特點以及影響其成像的因素。 這既降低了實驗難度，又保證了實驗結論的真實性。
2.4 虛擬實驗在設計實驗中的應用
在實際生活活動中，學生不可避免地會遇到各種各樣的問題。 這就要求學生能夠選擇合適的方法、應用合適的工具來解決問題。 在探索物理知識的過程中也是如此。 當學生遇到難以理解的物理現象時，需要借助實驗平臺來分析和解決問題。 尤其是涉及到比較抽象的物理定律時，教師需要為學生創造一個虛擬的實驗環境，同時向學生提出適當的問題，讓學生帶著問題進行虛擬實驗操作。 這樣可以保證學生專注于實驗氛圍。 同時，還可以鼓勵學生從基礎思維向高階思維轉化，提高學生的綜合素養，進一步達到預期的教學效果。
結論：
綜上所述，隨著教育改革的深入發展，初中物理教學活動也在不斷進行創新調整。 虛擬實驗教學作為一種新的教學模式，在當前初中物理教學活動中發揮著重要作用。 為此，物理教師需要能夠充分肯定虛擬實驗教學的價值，并能夠在實踐教學過程中明確實驗教學的主要目標，讓學生帶著探究性地參與實驗活動，從而培養學生的實驗能力。學生的獨立探究能力。 此外，教師在開展虛擬實驗教學時，還可以利用信息技術的輔助作用，將物理知識教學與科學教學內容進一步融合，為學生創造更加科學有效的實驗操作學習環境，進一步體現其價值。物理虛擬實驗教學，有效整合教學資源，提高學生物理素養。
參考：
[1] 黃振廷. 虛擬仿真實驗在初中物理實驗教學中的應用研究[J]. 新一代：理論版，2021（6）：1。
[2]馬發輝. 虛擬環境下初中物理探究性實驗教學模式研究[D]. 東北師范大學.
[3] 李佩瑤. 虛擬實驗輔助初中物理實驗教學實踐研究[D]. 新疆師范大學，2021（5）：49。
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