初中物理中虚拟实验的应用

数字化实验技术在初中物理教学与实验中的应用探讨

摘要：近年来，数字实验技术在初中物理教学和实验教学中的应用引起了广泛的关注。随着科学技术的不断发展与进步，传统的物理实验教学模式已不能满足现代学生学习的需要。在初中物理教学中，应用数字化实验可以有效巩固学生的理论知识，培养他们的动手能力，激发他们的学习兴趣。本文对数字化实验技术在初中物理教学和实验中的应用进行研究，并提出相应的策略，旨在促进初中物理教学质量的提升。

关键词：数字化实验技术；初中物理；教学与实验应用 数字实验技术应用于初中物理教学，具有丰富多样的实验内容，方便快捷的实验过程，以及实验结果的直观性。利用数字实验技术，学生能够在虚拟实验室里开展各种各样的物理实验，模拟实际的实验过程、观察实验现象、获得数据，并对其进行分析，以此来加强对物理规律的认识和掌握。而且数字实验技术还能给学生提供更多的实验机会，弥补了传统实验设备及材料匮乏的不足，使学生能够通过实践巩固知识，培养其科学思维和实践能力。

一、在初中物理教学与实验中应用数字化实验技术的意义 数字实验技术在初中物理教学中的应用，为初中物理实验提供了一个安全、环保的实验环境。传统的实验中存在着一定的危险，如电路实验存在着触电的危险。利用数字实验技术，学生可在虚拟环境下进行实验操作，既可避免安全隐患，又可减少实验原料消耗，符合可持续发展思想[1]。而且采用数字实验技术，还可以使初中物理教学更具互动性、趣味性。数字实验技术使学生能够在计算机上进行仿真实验，在任何时间、任何地点进行实验操作，并对实验结果进行观察，提高了学生的参与性和学习兴趣。

二、在初中物理教学与实验中应用数字化实验技术的策略 （一）利用数字化实验技术进行物理现象的模拟 数字实验技术作为一种新型的教学方式，凭借良好的教学效果，越来越多地应用于初中物理教学和实验中。利用数字实验技术，使学生能够在虚拟实验室内开展物理实验仿真，对各种物理现象进行观察、分析，从而提高学生的实验能力与科学素养[2]。比如在学习人教版初中物理八年级上册中的《光现象》时，老师可以用数字实验技术模拟物理现象，这样既能加深学生对光学知识的理解，又能激发学生的学习兴趣，使学习过程更生动、更具体。在传统的光学教学中，光的折射、反射等现象往往是通过书本、图片或简单的实物模型来理解，具有一定的局限性。而利用数字实验技术，教师可借助计算机软件对真实的光学实验场景进行仿真，使学生能够直观的观察到光在不同介质中的传播路径以及光的反射、折射等规律，加深对光学原理的认识。在教学过程中，教师可通过数字技术演示光在不同介质中的折射现象。通过改变入射角及介质折射率等参数，学生可直观地观察光线在不同介质中的传播特性。这样学生就能更清楚地理解折射率随介质的变化而变化，从而加深对折射定律的认识。同时利用数字化实验技术，使学生能更好地观察镜面反射光的现象。通过模拟镜面反射实验，使学生对入射角和反射角的关系有了直观的认识。在数字实验中，通过调节反射镜的形状、入射角度等参数，观察反射光方向的变化，从而加深对反射定律及反射规律的认识。

中学电路虚拟实验室
一、界面介绍
中学电路虚拟实验室使用说明 2、工具栏 “新建”跟工具栏中的 “开始”相似，用于初始化程序并清 空实验区。区别是如果实验区已经放 置了元件，按“新建”会在清空实验 区前弹出是否保存对话框，而“开始” 不会询问而直接清空实验区(注：软件 启动后直接进入实验初始状态，不需 点击“新建”或“开始”）。“打开” 用于打开本程序生成的电路实验文件 （格式为*.aie),并还原上次实验。 “保存”用于把当前实验保存为电路 实验文件（格式为*.aie)，以供以后能 重复本次实验。“实物图”用于保存 实验区图象，默认保存为BMP图片， 也可以保存为JPG、GIF等其它格式 图片。“电路图”用于绘当前实验的 标准电路图。“帮助” 用于查看使用 帮助文档。“购买”用于购买本软件。
中学电路虚拟实验室
一、界面介绍
中学电路虚拟实验室使用说明
3、工具箱 里面陈列操 作实验的主要工具，包括 选择工具、删除工具、导 线工具等。 4、元件箱 里面陈列中学 电路实验的常见实验元件。 电源、多用表、发光二极 管只能用一只，其余元件 不受数量限制。电源包括 通用直流电源和干电池两 种类型，通用电源可任意 设置电压， 干电池可设置 电池数量。 5、实验区 用于放置实验 元件 ，操作实验并显示实 验效果。
中学电路虚拟实验室
中学电路虚拟实验室使用说明
二、使用方法
4、连接导线 程序只允许用导线连接元 件接线柱，不允许用导线去连接导线， 也不允许用导线去连接多用表表笔（只 可用表笔去接触导线端头）。连接导线 方法：先单击工具箱中的导线工具 ，然 后移动鼠标到实验区，这时鼠标指针变 成“┼”图形，点击元件的接线柱，然后移 动鼠标，导线即按鼠标移动轨迹显现， 当鼠标移动到另一元件接线柱时，再次 点击接线柱即可完成两个接线柱间的导 线连接。在连接导线中途右击鼠标可取 消本次导线连接。只要导线工具按钮呈 按下状态，可连续连接导线。若想取消 导线工具，可在非连线时右击实验区（ 或在连线时两次右击实验区）切换为选 择工具。程序设定在一种情况不能连接 导线：当三接线柱的电表的其中一个正 极接线柱连有导线时，另一个正极接线 柱不允许再连接导线，只有删除此正极 接线柱的导线后才能在另一个正极接线 柱连接导线。画导线过程中也可以在空 白区点击生成只有一端连接元件的游离 导线。想画彩色导线可在画导线状态下 点击右下角的导线颜色条再画导线。

初中物理教学中的实验教学创新案例分享与分析一、引言初中物理教学是培养学生物理学科素养的重要阶段，而实验教学是物理教学中不可或缺的一部分。

通过实验教学，学生可以更好地理解物理概念和原理，提高动手能力和创新意识。

然而，传统的初中物理实验教学存在一些问题，如教学方法单一、实验器材不足、学生参与度不高等。

因此，创新初中物理实验教学，提高教学效果，成为当前亟待解决的问题。

二、创新案例1.创新实验教学方法传统的教学方法主要是教师演示实验，学生观察并记录实验结果。

然而，这样的教学方法无法让学生充分参与到实验中来，不利于培养学生的动手能力和创新意识。

因此，我们提出了一种新的实验教学方法——学生自主实验。

学生自主实验是指在教师的指导下，学生自己动手完成实验，记录实验数据，分析实验结果。

例如，在讲解电学知识时，教师可以提前布置实验任务，让学生自己准备实验器材（如电池、小灯泡、导线等），然后在课堂上进行实验。

通过这样的实验，学生可以更好地理解电路原理和欧姆定律。

2.利用现代科技手段随着科技的发展，现代教育技术也在不断进步。

我们可以利用现代科技手段，如虚拟实验室、多媒体教学软件等，来提高实验教学的效果。

虚拟实验室是一种可以在计算机上模拟实验室环境的软件，学生可以在虚拟实验室中进行各种实验操作。

例如，在讲解光学知识时，教师可以利用虚拟实验室让学生自己动手操作各种光学器材（如凸透镜、凹透镜等），观察不同的实验现象，从而更好地理解光学原理。

多媒体教学软件则可以通过图片、视频等形式，生动形象地展示实验过程和实验结果，帮助学生更好地理解物理知识。

3.结合生活实际物理是一门与生活息息相关的学科，许多物理原理都来源于生活。

因此，在实验教学中，我们可以结合生活实际，设计一些与生活相关的实验，激发学生的学习兴趣和主动性。

例如，在讲解气体压强知识时，教师可以设计一个“拔火罐”的实验，让学生自己动手制作一个简易的拔火罐，并观察在不同情况下拔火罐的效果。

想象一下进入一个虚拟现实世界，在那里你可以进行振奋人心的物理实验，而不担心安全护目镜或混乱的实验室外套！在初中物理课中，学生现在可以装配VR耳机并潜入3D实验室，在那里他们可以在全新的维度中玩弄科学概念。

这种革命技术不仅帮助学生掌握棘手的理论思想，也让他们通过将物理原理应用到现实生活中来磨练自己的实际技能。

有了VR，物理教育就再也没有比这更令人振奋和互动的了——这就像一个滑翔机穿越科学的世界！
像，除了VR技术，教师们正在完全使用酷的东西，如视瓶，交互式模拟，和上线资源在初中教授物理。

不只是那些无聊的老教科书！学生可以观看视瓶，玩模拟游戏，并在全球信息站查看一些东西，帮助他们以更有趣和互动的方式学习。

他们可以按照自己的速度，随时审查事情。

这种学习方式不仅使物理学更容易获得，而且有助于学生更好地为自己思考。

就像他们负责自己的学习旅程你知道吗？
利用数字评估工具是初中物理教育领域数字革命的关键动力。

上线考试、互动任务和自动分级系统的使用大大提高了学生评估的效率和全面性。

这些数字工具向教育工作者和学生提供实时反馈，从而能够迅速确定需要进一步注意的领域，并促进有针对性的干预战略。

利用数字评估所产生的数据分析使教育工作者能够对学生的学习进展有宝贵的见解，从而能够定制教学方法，更好地满足学生个人的需要。

总体而言，数字评估工具的整合预示着在物理教育范围内评估过程的范式转变，传授效力、个性化和数据驱动方法。

基于VR的初中物理虚拟实验室设计作者：***来源：《中国教育技术装备》2020年第09期摘要使用3ds Max软件和VRP编辑器设计具有VR特性的虚拟物理实验室，介绍此虚拟物理实验室的功能，以初中物理的兩个经典实验为例，经过测试，能够达到物理实验的效果。

关键词 VR技术;3ds Max;VRP编辑器;初中物理;实验教学;物理实验室;虚拟实验室中图分类号：G633.7 文献标识码：B文章编号：1671-489X（2020）09-0029-031 前言自20世纪末虚拟仿真实验的概念被首次提出后，国内外研究者对其进行了不断探索。

随着计算机技术和网络技术的发展，人们利用计算机软件构建模型，使用相关虚拟现实编辑器创建虚拟实验系统。

传统物理实验室有着成本昂贵、设备受限等缺点，使用虚拟实验室可降低初中物理实验的成本，不受实验空间、时间的限制。

利用虚拟现实技术构建的虚拟实验室，对初中物理实验教学有很好的促进效果[1]。

2 VR技术、虚拟实验概述与发展VR技术1）VR技术概述。

VR（Virtual Reality，虚拟现实）技术是利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，给使用者提供关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境，可以及时、不受限制地观察三维空间内的事物[2]。

VR技术已经成为信息技术领域继多媒体技术、网络技术之后被广泛开发与应用的热点。

利用VR技术所实现的虚拟空间能够给人置身在真实环境的感觉，并且使用者能够在虚拟环境中实现与此空间的交互。

在虚拟环境中，使用者能够具有自己的视觉角度，环境能够根据使用者视点的变化迅速作出改变[3]。

虚拟现实系统具有身临其境的虚拟环境以及实时交互等突出的特点，使得它不仅在某些尖端领域、特殊行业（如军事、航天等）被广泛应用，而且在医疗、教育、培训、娱乐、工业设计、生产制造、信息管理、商业贸易、建筑等领域也有相应的发展，理论研究和应用实践使得虚拟现实技术更加趋于完善，发展也更加迅速。

希沃白板在初中物理实验教学中的应用与实践在初中物理教学中，实验教学是至关重要的组成部分。

它不仅能够帮助学生直观地理解物理概念和规律，还能培养学生的动手能力、创新思维和科学探究精神。

然而，传统的实验教学方式在某些方面存在着局限性。

随着信息技术的不断发展，希沃白板作为一种新型的教育技术手段，为初中物理实验教学带来了新的机遇和挑战。

一、希沃白板在初中物理实验教学中的优势1、增强实验的直观性初中物理中的许多概念和现象较为抽象，对于学生来说理解起来有一定的难度。

希沃白板可以通过图片、视频、动画等多种形式，将抽象的物理知识直观地展示给学生。

例如，在讲解“电流的形成”这一知识点时，教师可以利用希沃白板播放电流在导体中流动的动画，让学生清晰地看到电子的定向移动，从而更好地理解电流的概念。

2、丰富实验资源希沃白板拥有丰富的实验资源库，教师可以从中获取各种物理实验的演示视频、实验数据等。

这不仅节省了教师准备实验的时间和精力，还能让学生接触到更多的实验案例，拓宽他们的视野。

此外，教师还可以根据教学需要，对这些资源进行个性化的编辑和整合，使其更符合教学实际。

3、提高实验的互动性传统的实验教学中，学生往往只是被动地观察实验现象，参与度较低。

而希沃白板支持多种互动功能，如触摸操作、拖拽、书写等，能够让学生更加积极地参与到实验教学中来。

例如，在进行“探究凸透镜成像规律”的实验时，教师可以让学生通过在希沃白板上拖拽蜡烛、凸透镜和光屏的位置，观察成像的变化，从而自主探究出凸透镜成像的规律。

4、突破实验的时空限制有些物理实验由于条件限制，无法在课堂上进行实际操作。

希沃白板可以通过模拟实验的方式，让学生在虚拟环境中完成实验。

例如，“原子的结构”这一知识点，由于原子非常微小，无法直接观察，教师可以利用希沃白板的模拟实验，让学生了解原子的内部结构和电子的运动情况。

同时，学生还可以在课后通过希沃白板回顾实验过程，巩固所学知识。

二、希沃白板在初中物理实验教学中的应用1、实验导入在实验教学的开始阶段，教师可以利用希沃白板展示与实验相关的有趣现象或问题，激发学生的好奇心和求知欲，从而引出实验主题。

物理教学中仿真实验的作用分析物理实验在中学物理学习过程中占有重要的地位,是学生初步了解物理世界的途径。

新的中学物理教学大纲中明确指出:“观察现象,进行演示和学生分组实验,能够使学生对物理事实获得具体的、明确的认识,这是理解概念和规律的必要的基础。

观察和实验对培养学生的观察和实验能力,培养实事求是的科学态度,引起学生兴趣,具有不可替代的作用。

”可见物理实验在整个中学物理教学过程中的重要作用。

2004年教育部制订《普通高中物理课程标准(实验)》指出:“现代信息技术的迅猛发展和网络技术的广泛应用,为物理课程提供了丰富的课程资源,将信息技术与物理课程整合,既有利于学生学习物理知识和技能,又有利于培养学生收集信息、处理信息、传递信息的能力”。

“重视将信息技术应用到物理实验室,加快中学物理学实验软件的开发和应用,诸如通过计算机实时测量、处理实验数据,分析实验结果等”。

信息技术引进到初中物理实验教学过程有着重要的意义,其中仿真实验技术的引进,改变了以往传统单一物理实验教学模式的不足,为物理实验教学的改革创造了契机。

1 传统实验手段的不足我国传统物理教学实验手段通过对实验过程中的真实操作,让学生通过直接的观察来理解物理理论的真实性。

这些都是传统实践手段的优点,但是相较于优点来说传统教育手段也存在严重的不足。

首先,教师在实验课开始之前进行大量的实验准备包括器材的搬运和实验材料的准备,在准备过程可能会出现器材的损坏和实验材料的损失。

还有一些物理实验器材相对比较贵重,不是每个学校都有能力完成中学物理实验教学。

其次在实验操作过程中,教师如果出现操作失误很容易出现误差,让实验没有发挥其应有的效果,学生也就无法对物理理论进行验证,还有一些物理实验存在一定的危险性,教师如果操作出现失误的话很容易出现教学事故。

再次,有的中学班级规模比较大,有的物理实验仪器相对比较贵重和为了演示实验,实验过程必须集中在一个地方,物理实验效果不明显,造成只有很少一部分的学生能够观察到整个实验过程。

仿真实验室在物理教学中的应用 作者：成建宇 来源：《新课程·上旬》 2012年第20期

仿真实验室是从计算机领域中的虚拟现实技术与实验教学相结合的产物。它将实验仪器、实验环境、实验环节等全部由计算机仿真系统来完成，既可以仿真传统实验，又可以仿真传统教学实验无法涉及的条件要求很苛刻的实验，使得一些在实际实验中无法实现的实验现象或者是难以观察的实验现象变得直观明了。它解决了教师在教学中存在的难点问题。

一、提高了教师的教学效率 仿真实验室，它含有同步实验和仿真工具，对于电学的一些电路图，用鼠标拖动，机器就会正确地呈现出来，尤其是一些三维立体图和实验室中不能完成的实验，此软件可以很形象地把现象表现出来。教师可依据自身的教学经验，最大限度地发挥课件的资源优势，提高教学效果。

二、丰富了实验的内容 仿真实验室可提供超出课程标准的实验内容，可模拟实验室没有设备的实验。它为教师提供了丰富的教学内容，为学有余力的学生拓宽了思维空间，提供了从模拟走向创造的条件。这对于课前预习、充分搞清实验原理、实验过程、正确使用仪器设备、建立实验前的直观认识和课后复习及巩固所学的知识等都有极大的帮助。

三、提高了学生的学习兴趣 传统教学中教学方式手段比较单一，对于无法完成的实验，大多数教师仅用粉笔、黑板，靠一张嘴滔滔不绝地讲，时间长了学生听起来枯燥、乏味、注意力不集中，学习效率低下，结果很容易引起学生产生厌学情绪。虚拟软件充满高新技术的气息，能极大地调动学生的学习兴趣和求知欲。实验仿真生动、形象，降低了学习难度，提高了学习效率。

仿真实验室在实验教学中所发挥的作用是十分明显的，但虚拟的环境也有明显的不足。如，完全虚拟，没有实物，缺乏物理实验的氛围；实验过程理想化，对真实实验中的一些细节，特别是易出现的实验故障等问题缺乏模拟，不利于培养学生发现问题和解决问题的能力；数据采集具有统一性，不利于教师及时发现问题，学生的实际操作能力得不到锻炼。学生只是观看教师点了几下鼠标，而没有实际操作。这样做实验只是让学生知道实验的结果，缺乏师生间的情感交流，较难做到教。教学中不能盲目地用虚拟等手段去替代物理实验，因为实验比计算机模拟出来的更具有真实性和说服力。因此，可以实际操作的实验还是要实事求是地做，但对于一些难以实际演示的实验，为了加深学生对于知识的理解，适当利用仿真实验也无可厚非。

NOBOOK虚拟实验室在构建初中物理高效课堂中的应用研究宋明丽
【期刊名称】《数理天地(初中版)》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】在新课标改革和教育信息化技术的双重推动下,物理作为一门实验学科,物理教师们更是需要在全新教学理念的指导下,尽快转变传统教学方式,构建“以学生为主体”的高效课堂.利用NOBOOK物理实验室使物理课堂变得更具交互性和灵活性,这样的高效课堂可以快速激发学生的学习兴趣、充分调动学生的学习欲望、持续提高学生的学习自主性,从而实现提升学生物理学科核心素养的目标.
【总页数】3页(P100-102)
【作者】宋明丽
【作者单位】上海交通大学附属浦东实验中学北校
【正文语种】中文
【中图分类】G63
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巧用信息技术提升初中物理教学效率随着信息技术的不断发展，它已经渗透到我们生活的各个方面，而教育也不例外。

对于初中物理教学来说，信息技术的运用不仅可以提高学生的学习积极性，还可以提升教学效率。

本文将探讨如何巧用信息技术提升初中物理教学效率。

一、利用多媒体技术进行知识传授随着多媒体技术的发展，教师可以利用PPT、视频等多媒体形式进行知识传授。

通过丰富的图片、动画和声音效果，可以生动形象地展示物理原理和实验现象，使抽象的知识变得直观易懂，枯燥的内容也变得生动有趣。

通过多媒体技术的运用，可以让学生更好地理解物理知识，提高学习效率。

二、利用虚拟实验进行实践操作物理实验一直是学生学习物理知识的重要环节，但实验条件有限、仪器材料昂贵等问题使得学校难以为学生提供充足的实践操作机会。

而利用信息技术可以解决这一难题，开展虚拟实验。

教师可以借助计算机软件或在线模拟平台，引导学生进行虚拟实验操作。

通过虚拟实验，学生可以在计算机上进行实验设计、操作仪器、记录数据，体验科学探究的乐趣，培养实验操作技能，提高学习兴趣和实践能力。

三、利用网络资源进行课外拓展物理知识面广，而学科教材的篇幅有限，很难涵盖所有知识点和实例。

而利用信息技术，可以通过网络资源进行课外拓展。

教师可以指导学生利用互联网搜索相关物理知识、学术资源、科普资料、实验视频等，进行自主学习和拓展。

可以建立物理学科的网络学习平台，供学生发布学习心得、提问疑惑、交流经验，形成良好的学习氛围。

四、利用智能化设备进行互动教学随着智能化设备的普及，例如电子白板、投影仪、智能手机等，教师可以进行更加丰富多样的互动教学。

通过电子白板和投影仪，可以展示物理现象、解题思路，进行实时讲解、板书演示；通过智能手机和平板电脑，可以进行在线互动、随堂测试、学习游戏等。

这样的互动教学不仅能够激发学生的学习兴趣，还能够使教学内容更加生动有趣，提升教学效果。

五、利用数据分析进行学情跟踪利用信息技术进行物理教学，不仅可以提高学习效率，还可以进行学情跟踪和数据分析。

数字化技术在中学物理实验教学中的应用研究【摘要】随着新课程改革的不断深入，以多媒体技术和数字化实验室等新媒体技术为主的物理教学越来越被广大的师生认识和接受。

尤其是数字化实验作为初中物理教学的一部分，对于高效率推进物理教学现代化进程，提高教学效果，培养学生的观察能力、操作能力、分析能力等方面都有其优势和潜力。

数字化、信息化已成为时代的潮流，人们的日常生活、学习、工作等已很难离开数字化技术，数字化环境已经成为同学们生活和学习的主要空间，把数字化信息技术与初中物理课程进行有机结合，成为物理教学改革的组成部分，有利于促进学生熟悉信息化环境，提高学生的综合素质。

【关键词】数字化技术初中物理课堂教学有效应用1引言数字化技术是指由传感器、数据采集器、实验操作软件、计算机组成的数字化信息系统，它利用传感器可将非电学信号转换成电学信号，从而实现对数据的采集与传输。

在传统实验中，由于实验器材的限制，很多实验不易定量研究，只能进行定性的观察与分析，这直接影响实验结论的科学性，也影响了课堂教学的质量。

同时，研究发现已有的教材或教师教学中采用的数字化实验，有些也并不符合学生的认知发展规律，仍然存在诸如探究意识不强、实验操作不稳定等问题。

因此，应对这些实验进行改进与创新，使数字化实验与传统实验相结合，探索基于数字化技术的实验，创新实验设计，优化实验教学，进而提高实验结论的科学性，进一步培养学生的探究意识。

2 传统教学模式在中学物理实验教学方面存在的问题2.1 实验设计和操作难以满足学生的个性化需求首先，学生在实验过程中可能存在不同的理解程度和兴趣爱好，因此需要针对学生的个人特点进行个性化的实验安排。

然而，在传统模式中，教师通常将所有学生都纳入相同的实验计划中，忽略了学生的多样性。

其次，实验操作的标准化和限制也限制了学生的创新思维和问题解决能力的培养。

学生在实验中可能面临各种各样的困惑和挑战，但由于传统模式中实验操作的固定要求，他们无法真正自主地调整实验方案或尝试其他方法来解决问题。

现代教学技术在初中物理课堂中的应用探究随着信息技术的不断发展，现代教育教学已经进入了数字化、网络化的时代。

在这个背景下，物理教育也逐渐引入了一系列现代教学技术，以提高教学质量和效果。

本文将就现代教学技术在初中物理课堂中的应用进行探究。

现代教学技术在初中物理课堂中最常用的一种是多媒体教学技术。

通过使用多媒体教学软件，教师可以将课堂内容以图文、动画、声音等多种形式呈现给学生。

这样一来，学生可以通过视觉和听觉双重感受来理解和掌握物理知识，提高学习的兴趣和积极性。

多媒体教学还可以将抽象的物理概念转化为形象、具体的图像，使学生更容易理解和接受。

虚拟实验技术也是现代教学技术在初中物理课堂中的一种重要应用。

传统的物理实验往往受到条件、安全和经费等方面的限制，而虚拟实验技术则能够通过模拟真实实验的过程和结果来进行教学。

学生可以在虚拟实验室中进行实验操作，观察实验现象，收集数据，并通过分析、比较和推理来深化对物理原理的理解。

虚拟实验技术的应用不仅能够提高学生的实验操作能力，还能够培养学生的观察、分析和解决问题的能力。

网络教学技术也开始进入初中物理课堂。

通过网络平台，教师可以将课堂内容以电子文档、课件、视频等形式上传到网络上，学生可以随时随地通过计算机或手机进行学习。

网络教学打破了时间和空间的限制，学生可以自主选择学习的时间和地点，提高了学习的灵活性和便利性。

网络教学还可以通过在线作业、互动问答等方式进行学生的评价和辅导，提供及时的反馈和指导，促进学习效果的提高。

智能化教学技术也开始应用于初中物理课堂。

智能化教学技术通过人工智能和大数据分析等手段，根据学生的学习情况和特点，个性化地进行教学。

教师可以根据学生的知识点掌握情况和学习进度进行差异化教学，针对性地进行辅导和强化训练，以提高学生的学习效果。

智能化教学技术还可以根据学生的学习习惯和兴趣爱好进行个性化推荐，激发学生的学习动力和兴趣。

现代教学技术在初中物理课堂中的应用不仅提供了更多的教学资源和工具，还提供了更灵活、高效的教学方式。

方法/步骤
增强教学效果生动、逼真、立体的表现形式，能让抽象的实验过程浓缩在形象逼真的动画演示中， 教师可结合实际的教学需求，最大限度地发挥虚拟元器件资源的优势，提高教学效果。
方法/步骤
完成演示实验无法完成的实验辅助教 师进行课堂实验演示：如复杂实验、 危险性实验、极端破坏性实验、反应 周期过长实验、在传统实验室无法完 成的实验等。
参考资料：物理仿真实验
物理仿真实验通过对实验环境的模拟，使未做过实验的学生通过仿真软件对实验的整体环境、所 用仪器的整体结构能建立起直观的认识。
于实验室无法完成的 实验，传统实验教学形式单一，只能 通过粉笔+黑板的形式，靠教师一张 嘴进行讲解。而NB物理实验，突破了 实验教学对客观条件的依赖性（如环 境污染、设备缺乏、实验危险性过高 等问题），满足实际的课堂教学需要， 是一种重要的实验教学辅助工具。
方法/步骤
方便高效的器材库重要的物理实验辅 助教与学工具，实验齐全，器材零损 耗，可反复利用，随时随地都可“走 进”实验室。
仿真物理实验室功能
参考资料：仿真实验
仿真实验没有普通意义上实验的必备器材，而是在计算机上用仿真软件模拟现实的效果,用软件 模拟实验条件是一条可行性非常高的路。事实上，很多仿真实验软件早就开发出来了，在很多大 学、全国重点高中、初中也已经应用开来。仿真软件通过图形化界面理论条件与实验过程，同时 运用一定的编程达到模拟现实的效果。主要包括物理仿真实验和化学仿真实验和生物仿真实验三 种。
方法/步骤
左图表示了本步骤的内容，以图片内 容为准。
参考资料：VCM仿真物理实验室
介绍 VCM仿真物理实验室是国家发展改革委《国家信息化试点工程——基础教育公共服务平台》和全 国教育科学“十一五”规划重点课题的重大成果。是国内多个教育强省的百名理化特级教师多年 教育智慧的结晶，是一套科学、高效、规范、便捷的学习工具！做任何事情都必须条理分明，步 骤清晰，执行有力。那么对于理化学习来说，“VCM仿真实验”就是帮助你理清知识条理，明确 步骤分析，规范解题细节的好工具。

现代教学技术在初中物理课堂中的应用探究随着科技的发展，现代教学技术在教育领域得到了广泛的应用。

在初中物理课堂中，利用现代教学技术来辅助教学已经成为一种趋势。

通过利用多媒体教学、虚拟实验、互动课堂等现代教学技术，可以更好地激发学生的学习兴趣，提高学习效果。

本文将就现代教学技术在初中物理课堂中的应用进行探究，探讨其优势和不足，并提出相应的解决方法。

1.多媒体教学多媒体教学是指利用计算机、投影仪等技术手段，将图片、音频、视频等多种媒体形式融为一体，通过直观生动的方式向学生展示教学内容。

在初中物理课堂中，多媒体教学可以通过展示物理现象的动画、视频等形式，使学生更直观地理解物理原理，提高学习兴趣。

2.虚拟实验由于实际进行物理实验存在受条件、受设备等因素的限制，很多学校无法进行大规模的物理实验。

而虚拟实验技术可以通过模拟实验环境和过程，让学生在虚拟世界中进行实验操作，提高了实验的安全性和可行性。

通过虚拟实验，学生能够更深入地了解物理实验的过程和原理，提高了物理实验的效果。

3.互动课堂互动课堂是指利用信息技术手段，为学生提供与教师、学生以及教学资源互动的学习环境。

在初中物理课堂中，通过使用互动课堂技术，教师可以与学生进行实时互动，学生可以通过多种方式参与到课堂教学活动中，增强学生的学习体验。

1.提高学习兴趣2.加强实践能力3.促进互动交流互动课堂技术能够实现师生互动、生生互动，让学生在课堂中充分发挥自己的主体性，通过与老师和同学的互动交流，促进学生与教师之间的互动，增强了学生的学习体验。

1.设备条件不够完善在一些地区，学校的实际条件可能无法满足现代教学技术的要求，缺乏多媒体教室、计算机设备等现代化教学设备，限制了现代教学技术的应用。

2.师资力量不足一些老师缺乏现代教学技术的操作技能，缺乏相关的培训和指导，导致无法充分发挥现代教学技术的作用，影响了教学效果。

3.缺乏有效管理与评估学校在推广现代教学技术的过程中，可能缺乏对教师和学生的有效管理与评估机制，导致无法全面了解现代教学技术的应用效果，无法及时发现问题并进行改进。

仿真物理实验助力初中物理教学张小妞摘㊀要:教师在进行物理教学时,不仅要重视学生对物理知识的学习,更应注重让学生经历体验学习的过程,养成科学探究精神,突出对学生综合素质的提升㊂然而在实际的教学过程中,由于各种条件限制,很多实验无法正常进行㊂文中以NOBOOK 物理实验为例,在继承并弘扬传统教学手段优势的同时,思考如何与时俱进,合理运用仿真实验来优化初中物理教学,增强学生的学习兴趣,提升学生的自学能力㊂关键词:虚拟实验;物理实验;初中物理教学张小妞,河南省洛阳市第四十八中学,一级教师㊂㊀㊀一㊁前言㊀㊀物理是一门实验学科㊂中学物理教学大纲明确指出 观察现象㊁进行演示和学生分组实验,能够使学生对物理事实获得具体的㊁明确的认识,这是理解概念和规律的必要的基础㊂观察和实验对培养学生的观察和实验能力,培养实事求是的科学态度,引起学生兴趣,具有不可替代的作用㊂ 教师在进行物理教学时,不仅要重视学生对物理知识的学习,更应注重让学生经历体验学习的过程,养成科学探究精神,突出对学生综合素质的培养㊂对于刚刚入门的初中生来说,进行演示实验和分组实验尤为重要㊂实验操作方法的观摩㊁掌握以及动手实验会极大提升学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,提高课堂参与度,进而使学生在掌握知识的同时提升探索科学的能力㊂然而,目前多数中学物理课堂仍然是看重知识讲授,轻视学生技能和方法传授,忽视对学生创新能力㊁实践能力和科学素养的培养㊂再者,在实际的教学过程中,由于各种现实条件的制约,很多实验无法真正有效开展㊂问卷调查显示,当前制约初中物理实验教学的主要因素有:常规实验器材难以达到教学要求,演示效果不佳;有些实验具有一定危险性,不利于师生安全,只能用视频代替;分组实验所需器材数量不足㊁质量差,无法满足实验需求;课堂教学时间有限无法对实验应做尽做等㊂与此同时,仿真实验由于仿真度高㊁适时性㊁可扩展性㊁丰富性等特点,能有效弥补传统实验教学的不足㊂教师们逐渐认识到信息技术在物理教学中应用的重要性,并且考虑在实验教学中使用信息技术手段㊂在常规教学中,我们应该在继承并弘扬传统教学手段优势的同时,合理运用信息技术手段,如仿真实验,来优化初中物理教学,增强学生的学习兴趣,提升学生的学习效果㊂如何将仿真实验平台与初中物理教学进一步有效整合,引导学生主动有效地使用仿真实验平台,使学生在学习知识的同时能力得到进一步提升,还有待于我们结合学生的实际和多年的实践经验去探索㊁补充㊁深化和拓展㊂本文将以NOBOOK 物理实验为例,结合自身的使用体会来探讨在初中物理教学中使用仿真实验的策略㊂38㊀㊀二㊁利用仿真实验可以化繁琐为简单㊀㊀使用仿真实验能够把器材不符合实验要求㊁演示效果不佳的实验现象简单直观地呈现在学生眼前㊂在讲眼睛的成像原理时,我们很难找到焦距可以调节的凸透镜㊂有个别老师利用水透镜等简易变焦透镜演示眼睛的调节作用㊂但水透镜的制作较为繁琐,无法看到成像光路㊂中排和后排学生难以看清老师的操作以及对应的实验现象,教学效果并不理想㊂利用NOBOOK 物理实验可以轻松搭建眼球的物理模型,演示眼睛的调节作用㊂远处物体射来的平行光通过凸透镜恰好会聚在视网膜上,眼睛就可以看清远处的物体,而近处物体射来的光近似为一束发散光㊂在NO-BOOK 物理实验中,我们可以调节光源角度和晶状体厚度(见图1)㊂当我们调节晶状体使之变厚,像会再次成在视网膜上,眼睛就可以看清楚近处的物体㊂图1使用仿真物理实验,能方便地调节焦距㊁任意转动器材,更重要的是可视化动态光路可以将抽象的光线直观㊁清晰㊁动态地呈现在学生眼前,克服了传统实验中对实验器材要求高㊁成像光路不可视㊁现象不明显等弊端㊂两组眼球模型对比有利于学生更清晰地理解眼睛 远薄近厚 的成像原理㊂㊀㊀三㊁利用仿真实验避免实验危险㊀㊀在学习大气压的测量时,托里拆利实验需要利用水银柱产生的液体压强间接地测出大气压的数值㊂这是学生不易理解的内容,也是本节课的难点㊂演示托里拆利实验要用到的最重要的器材就是水银㊂实验不仅需要较高的操作技巧,而且水银蒸汽有毒,存在安全问题㊂使用仿真实验则不需要考虑安全问题,可以让学生大胆尝试㊂借助NOBOOK 物理实验,学生操作起来更安全,避免了接触水银的危险,同时可以更清楚地观察到不管玻璃管怎么倾斜(图2),不管玻璃管的粗细如何(图3),玻璃管内水银液面和槽内水银面的高度差都不会发生变化㊂图2㊀图3㊀我们还可以调节大气压的数值参数㊂这时玻璃管内水银液面和槽内水银面的高度差发生了变化(图4)㊂这样可以让学生深刻理解水银柱产生的液体压强数值等于实时大气压的数值㊂在实验最后,还可以通过选择玻璃管上方开口这个条件(图5),让学生观察现象㊁思考原因,使学生对这个实验印象深刻㊁理解透彻㊂图4㊀48图5㊀㊀㊀四㊁利用仿真实验提高课堂探究效率㊀㊀新课标实验教科书非常重视学生的动手探究㊂但受客观条件的限制,学生进入实验室的时间非常有限㊂而且课堂教学任务繁重,有些实验步骤比较多,例如探究电流与电压和电阻关系实验㊂在实验中,学生需要完成两项探究:探究电流与电压关系;探究电流与电阻关系㊂在有限的时间里,我们很难保证学生在分工明确的同时又人人能够动手参与实验操作,并且在规定的时间内完成实验操作,得出实验结论㊂所以,在这节课的实验中,我们一般会让学生利用分组实验探究电流与电压的关系,总结出电流与电压规律㊂而探究电流与电阻关系时,我们会在帮助学生理清实验目的㊁实验原理,并设计实验电路后,在大屏幕上用NOBOOK物理实验来演示(图6)㊂图6在NOBOOK物理实验中我们还可以根据需要创建表格,记录实验数据,生成数据图像(图7),进而总结实验规律㊂这样,我们既保证了学生有机会动手动脑,也提高了课堂效率,完成了教学任务㊂图7㊀㊀五㊁真实实验与仿真实验实现优势互补㊀㊀在常规教学中,如果能够将真实实验与仿真实验结合,实现优势互补,能取得更好的教学效果㊂例如在滑动变阻器的连接方法教学环节中,首先让学生明确实验目的㊁设计实验电路㊁选择实验器材,并进行分组实验㊂实验中学生可以任意选择两个接线柱接入电路,进行实验探究㊂在学生完成分组实验后,请每一组学生的代表来分享实验成果㊂分享时在大屏幕前使用NOBOOK物理实验将屏幕上的实验器材按自己小组的接法连好㊂由于NOBOOK物理实验中电流可视,学生接好电路检查无误后闭合开关,我们可以清晰地看到电路中的电流走向,明确接入电路的有效电阻是哪一段,滑片向右移动时,接入电路的电阻丝长度如何变化,灯泡亮度如何变化(图8)㊂图8㊀学生在选择滑动变阻器的接线柱时是任意选取两个㊂可能不同小组的接法有重复,也可能有的接法学生没有尝试到㊂这时,教师可以利用NOBOOK物理实验进行补充(图9)㊂这58样通过学生展示和教师补充,我们可以将滑动变阻器六种接法一一实验完毕,进而带领学生总结出滑动变阻器的使用方法㊂图9㊀在这一环节中我们采用学生动手实验加上NOBOOK 物理实验模拟的方式进行探究㊂这样的设计不仅可以锻炼学生的观察㊁实验㊁动手操作能力,培养小组合作意识和团队精神,还可以结合NOBOOK 物理实验,利用电流可视化的优势,虚实对照,帮助学生在脑海中形成一幅动态图像㊂虚实结合,真正实现了传统教学和仿真实验的优势互补㊂㊀㊀六㊁利用仿真实验学生可以大胆试错㊀㊀仿真实验中器材损毁是可以修复的,也就是允许学生犯错㊂例如在滑动变阻器的使用这一环节的教学中,首先给出学生任务,要求将滑动变阻器接入电路㊂当滑片向右移动时,电路中电流表示数变小,灯泡变暗㊂先请学生设计出实验电路,然后请一名学生到大屏幕前连接电路㊂连好后闭合开关,发现灯泡被烧坏了(见图10),让学生检查电路,查找原因㊂图10㊀㊀学生仔细观察会发现在接滑动变阻器时没有按要求将滑片放在阻值最大的位置㊂接下来让学生调节滑片位置,修复灯泡,电路正常工作(图11)㊂以此强调连接电路时的注意事项和滑动变阻器在电路中的作用㊂图11在NOBOOK 物理实验中器材损坏可以修复,允许学生犯错,不用担心器材损耗和人身安全问题㊂操作错误时发出的提示声估计让学生印象深刻,再也不会忘记㊂而且学生连接错误时,我们还可以讨论交流㊁总结经验㊂这样就能真正实现让学生在纠错中进步㊂㊀㊀七㊁结束语㊀㊀在进行初中物理实验教学的过程中,以NOBOOK 物理实验为代表的仿真实验作为一项非常重要的教学手段,已经成为了大家备课授课的好助手㊂与此同时,仿真实验也可以是学生的一种重要的学习工具㊂学生可以不受时间空间限制,随时随地做实验,时时刻刻学物理㊂我们有理由相信,在以后的教学工作中,合理使用仿真实验,必将为中学物理实验教学带来更大的便利㊂参考文献:[1]黄忠农.浅谈仿真实验在物理实验教学的作用[J ].理论前沿2012(10):105-107.[2]赵玉新.用虚拟实验促进初中物理实验教学[J ].教育现代化,2017,4(46):184-185.68。

Phet仿真模拟实验在物理实验教学中的应用-例谈理想气体状态方程发布时间：2022-08-02T07:38:15.235Z 来源：《现代中小学教育》2022年第5期作者：史阿曼[导读] 教学中我们将虚拟的仿真引入课堂，进行演示实验，或学生实验，能极大的提高课堂效率。

西安沣东中加学校史阿曼摘要：本文将利用仿真模拟实验软件模拟理想气体状态方程，通过课堂模拟，数据处理，分析了PHET互动仿真软件在物理课堂探究教学中逼真、趣味及交互性强的特点，并将其与传统实验进行对比。

关键词：信息技术；物理教学；实验；Phet引言一个好的辅助教学工具，他应该是教师与学生之间的交互平台。

物理学科有很多的物理场景，同时又包含了各种物理定理，这样对物理的教学软件有了更高的要求，既能丰富，既能提供丰富的物理场景，也能对物理场景进行分析。

物理学又是以探索为学习手段的，所以学生如果能够通过仿真软件来探索和研究物理。

那么这对学生的能力和思维的培养是非常有益的，因此，我们在这一利用仿真模拟软件进行教学的实践中，我们来通过一个案例来进行说明。

利用仿真模拟实验软件模拟理想气体状态方程，通过课堂模拟，数据处理，分析了PHET互动仿真软件在物理课堂探究教学中逼真、趣味及交互性强的特点，并将其与传统实验进行对比，例如我们通过phet软件和数据处理软件origin模拟理想气体状态方程：1.利用仿真软件，探究当温度一定时，探究压强P与体积V的关系；（1）首先打开软件进入界面，输入一定量的气体，并选择温度不变，通过改变气体的气体V（即长度L)，来记录其对应的压强（压强取平均值）P。

（2）将统计出的数据让学生通过origin软件进行处理，做出压强P与长度L的关系，见下图：（3）学生分析数据得出结论：当对一定量的气体，当温度一定的受，气体的压强和容积的长度成反比，即与气体的体积成反比。

2.当气体体积一定时，探究气体压强P与温度T的关系（1）在上一个实验的基础上，设定系统体积恒定（其宽度为5.0nm）,每改变一次温度。

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二、使用方法
中学电路虚拟实验室使用说明
9、删除元件或导线 单击工具箱中的删除 工具 ，移动鼠标到实验区，鼠标指针变成
橡皮擦图形，单击要删除的元件即可把此 元件以及与此元件相连的导线一并删除。 如果要删除导线，可移动鼠标到导线的非 元件区域单击。只要删除工具按钮呈按下 状态，可连续删除元件或导线。若想取消 删除工具，可右击实验区切换为选择工具。
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二、使用方法
中学电路虚拟实验室使用说明 14、切换电灯好坏 不论电灯是否连接导线，使用选择工具（用鼠标右击实验 区 空白处可快速切换到选择工具）双击电灯都能切换电好坏，如果电灯是好的， 则切换成坏电灯；如果电灯是坏的，则切换成好电灯。
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二、使用方法
中学电路虚拟实验室使用说明 15、移动变阻器动触头位置 使用选择工具（用鼠标右击实 验区空白处可快速切换到选择工具）拖动变阻器的动触头即 可改变动触头位置。
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中学电路虚拟实验室使用 说明 10、查看和修改元件参数 使用选择工具（用鼠标右 击实验区空白处可快速切 换到选择工具）点击实验 区元件，设置面板即显示 此元件的各项参数。如果 参数值呈黑色（或红色）， 表示参数值可以修改，点 击参数值，则弹出参数输 入框，可在输入框中输入 自定义参数值，点击确定 完成修改。如果参数值呈 灰色或参数值为空白，表 示此参数不可修改，点击 后无反应。当参数值为红 色，表示电源不是理想电 源或者电表不是理想电表， 实验需要考虑内阻因素。
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一、界面介绍
中学电路虚拟实验室使用括 选择工具、删除工具、导 线工具等。 4、元件箱 里面陈列中学 电路实验的常见实验元件。 电源、多用表、发光二极 管只能用一只，其余元件 不受数量限制。电源包括 通用直流电源和干电池两 种类型，通用电源可任意 设置电压， 干电池可设置 电池数量。 5、实验区 用于放置实验 元件 ，操作实验并显示实 验效果。