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虚拟实验在初中物理课程教学中的应用

摘要：在信息化教育技术快速发展的今天，为了有效缓解物理实验教学

中面临的器材和场地等实验资源短缺压力，助力物理实验活动高质量开展，越来

越多学校开始应用虚拟实验这种全新的实验模式。本文立足初中物理课程教学现

状，重点就如何应用虚拟实验进行了讨论，以期能够提高初中物理实验教学质量。

关键词：初中；物理；虚拟实验；教学策略

实验教学是初中物理教学体系的核心组成部分，本身包含操作型、设计型、

演示型、探究型与测量型等多种类型实验，并且它们涉及到不同的实验过程和实

验理论，对初中生物理实验能力要求也有所不同。以往物理实验教学只注重操作

型实验教学，整个教学过程也比较枯燥，学生的参与度与体验感不足，直接影响

了物理实验教学质量。而如果可以创新融合虚拟实验，那么不仅可以将复杂的物

理实验操作进行完整演示，同样不会对物理实验器材与场地等提出较高要求，保

证能够满足学生主动体验和参与需求的同时，丰富物理实验的形式，保证最大程

度提高物理实验教学质量。

一、巧用虚拟实验，辅助课程教学

在初中物理教学期间，由于一些物理实验原理或物质本身同初中生的生活常

识不相符，致使他们在对该类物质进行学习或者对该种类型物理实验进行观察过

程中常常会存在一些认知层面的问题。虽然一些授课教师借助物理实验为学生展

示有关物质的一些物理性质，但是可能因为物理实验操作中的难度比较大，现象

不明显或者实验数据不准确等问题而直接影响了物理实验结果的准确性。此时如

果可以在物理教学中灵活应用虚拟实验，那么就可以借助虚拟实验提高物理实验

操作准确性和实验数据精准度。

例如，在学习《科学探究：平面镜成像》一课教学中，为了可以指导初中生

高效地开展凸透镜成像规律探究实验的基本步骤、现象与结果等实际情况，需要

在该部分知识教学期间首先借助一个现实生活中常见的凸透镜，引导学生对凸透

镜物理形态基本特征进行认真观察与分析，对照凸透镜实物来帮助他们能够对凸

透镜构成材料进行认真剖析。然后基于虚拟实验平台，指导初中生对凸透镜和物

体之间距离进行自行改变，并且要求他们在开展物理探究实验过程中对虚拟平台

上面物体成像特征进行仔细观察，可以立足形态、大小等视角来对虚拟平台上面

物体形态特征进行认真观察，以及对物体形态变化方面的基本规律进行总结。此

外，为了进一步突出初中生在物理课堂教学中的主体地位，促使他们主动参与到

该物理探究实验活动当中，可以在该部分物理知识教学期间紧密结合物理实验内

容以及成像特征等，指导学生对凸透镜成像影响的各类现象及成因进行认真分析。

比如，基于鼠标对物体位置进行灵活改变，可以使学生在虚拟实验平台上面自主

探究倒立、缩小的实像和倒立、等大虚像成像距离之间的关系，期间让他们对物

体成像效果和物距之间关系进行自主观察与记录，这样融合虚拟实验辅助课程教

学，显著提高学生开展物理实验的效果。

二、巧用虚拟实验，突破教学难点

物理学科本身涉及到的知识点比较多，概括性与抽象性特性也比较强。针对

初中生群体而言，由于他们在初中阶段刚刚接触物理学科知识，所以在面对这些

晦涩难懂物理学科知识的过程中很难形成深刻认知，增加了他们学习这部分物理

知识的难度。而在物理知识点授课阶段中可以创新应用虚拟实验，借助物理仿真

实验将这些抽象难理解的物理知识点以生动动画形式进行展示，能够帮助他们快

速理解这部分物理知识学习难点。

例如，在《认识声现象》部分知识中，由于其中涉及到“真空”这一概念，

但是现实生活中真空的条件很难创设，所以学生理解难度比较大。而如果在授课

阶段创新运用虚拟实验，那么能够有效克服现实生活条件的限值，将物理实验效

果直观、完美地进行呈现。比如，基于虚拟物理平台的有效运用，能够非常方便

进行真空条件模拟，这样就可以帮助初中生解决真实物理实验操作中很难实现真

空条件的创设目标，最终能够使初中生快速直达物理实验的本质，提高了学生理

解这部分物理实验知识的效果。或者，基于虚拟实验有效应用，能够充分利用它

们的时间加速功能对物理实验开展时间进行节省，如针对水沸腾观察物理实验中

的酒精灯加热水的实验过程会花费十多分钟时间，而基于虚拟实验平台有效应用

则仅可以花费两三分钟时间完整开展这一物理实验，整体物理实验教学质量与效

率大大提升。

三、巧用虚拟实验，助力高效复习

在物理教学中，复习环节是帮助初中生查漏补缺，巩固所学物理课程知识，

促进他们自学能力发展与物理核心素养养成的一个关键教学环节。在物理实验课

程教学中，可以灵活应用虚拟实验来指导学