初中物理实验教学整合论文

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摘要：在大数据时代的今天，现代化服务教育教学课堂终将成为必然趋势。课标出来之后，要求学生在掌握知识的基础上，掌握综合解决问题的能力和创新能力，成为高素质的人才。随着科技发展，初中物理实验教学也由常规实验教学手法逐步演变为有现代教育技术元素融入的全新教育教学手法。物理实验教学是物理课堂的灵魂，也是物理教育教学最重要的教学环节之一。VR与物理实验教学整合将更好地服务当代教育教学，将更高效地开展初中物理实验教学。

关键词：整合;VR;物理实验教学

初中物理八年级刚刚起步，为了吸引学生兴趣，让他们更好地驾驭物理，实验教学对学好这科起着至关重要的作用。学生只有通过动手实验，才能真正理解和掌握该学科，从而知道一定的基本知识、掌握一些实践能力，并初步学会操作实验的基本技能。随着技术发展，利用VR等辅助实验教学工具的应用已成为教育者和被教育者所关心的重要问题。VR的英文全称为VirtualReality，它的中文译名五花八门，没有一个统一的说法。我国著名科学家钱学森曾建议把它翻译为“灵境技术”。当然，VR技术就是虚拟现实技术，它能够让我们在所创造的虚拟世界中体验着现实世界同样的情境，VR在很多领域都有着广泛的应用。随着现代化技术不断发展，VR技术应用到教育教学中的例子也越来越多。把VR与初中物理实验教学整合，将给予学生更多的参与实验的机会，让VR辅助的教育教学更好地保证初中义务教育阶段的教学高效性。让VR辅助的教育教学更好地激发初中义务教育阶段孩子的创新性。

一、VR与初中物理实验教学整合的意义

现阶段农村初中基本没有实验员，以至于没有办法在上课之前准备好相应课程实验所用的器材。再加上维护跟不上，有些实验根本无法完成。并且仪器设备更新率很低，实验内容陈旧，无法激发学生的实验积极性。实验室有限，无法满足整个年段学生分组探究的需求。实验教学过程中实验设计主要也是验证书本上的理论、读取一些数据的单一性实验。这样的实验很难让学生们处于主体地位。由于这些种种原因的限制，初中物理实验教学往往不能很好地进行。此时出现了VR，不仅不需要实验员每堂课前烦琐的准备实验仪器，还能完成有些本身根本无法完成的实验。而且VR技术如今已十分成熟。虽然它只是计算机所创造的虚拟世界的事物，但是具有感知性、智能性、交互性和构想性的基本特征。VR这种技术整合了计算机图形图像技术、现实仿真技术、多维度空间技术等等的多种先进科学技术。VR还能够模拟出人的视觉、听觉、触觉等的感官功能。让我们在模拟的世界里也可以通过语言、动作等方式进行实时交流。具有实验的亲身体验性，这样的高科技应用于教育教学学生能不感兴趣吗？

二、VR照亮初中物理实验教学“暗区”

信息技术的高速发展给经济发展插上了腾飞的翅膀，也给我们教育教学带来全新的教学模式。这种新模式下，VR技术为初中物理实验教学“暗区”开启了新的门窗。沪科版《物理》八年级第一章《打开物理世界大门》就让学生们感知物理研究的就是大到宇宙小的夸克的一门自然科学。可是老师绞尽脑汁即使配上形象生动的ppt也无法让学生感受宇宙的浩瀚和夸克的渺小。此时，VR给我们带来了全方位多角度的辅助。让学生亲眼看着由一个女孩到一片草地到地球、太阳系、银河系感知什么叫浩瀚的宇宙。再由女孩的眼睛到神经系统到一个分子、原子、原子核感知每一个夸克在游动。短短几分钟的VR展示，高效率于我们滔滔不绝叙述一节课。牛顿第一定律贯穿初中到高中乃至大学，然而每次讲牛顿第一定律时，理想实验要让学生明白就得花费不少心思。光滑的世界是什么样子的？这个难题终于可以让VR来解决了。VR世界里，光滑的生活情境呈现在学生眼前。学生从中形成深刻的印象。学起来自然轻松有趣。VR还可以解决某种物理现象或规律的形式，并能让学生在学习过程中体验到强烈的亲切感，效果可想而知。

三、VR捍卫初中物理实验教学

“险区”十三五规划后，更注重培养学生的自主意识。如今的学生自主意识也很强，出于好奇常常会进行一些你讲解时提及不能怎么样的操作。“为什么不能这样做？”教师再怎么娓娓道来也扼杀不了一些孩子的求知欲。为了满足求知欲，这些学生会忍不住自己进行尝试。这一尝试轻者损坏了仪器、重者可能会危及孩子生命安全。这时候我们何不自己把这些“险区”让孩子在VR中体验，让学生有深刻的认识呢？就以电学为例。我们初中强调，不高于36v的电压为安全电压。而学生看见的第一反应是高于36v的电压我们接触后会怎样？而且我们生活用电电压高达220v。虽然我们反复强调220v我们接触短时间就会毙命。万一学生铤而走险出于好奇去试试呢？这时候VR就能既保证学生安全又能让学生亲身体验触电的感觉。从此对看不见、摸不得的电有了新的认识。还有在学习热机时，将化学能转化为机械能的做功冲程讲解时，为了更形象描述“爆缸”，老师们会想到用小鞭炮在剪断的矿泉水瓶里爆炸。很形象生动展示了能量转化的过程。但是如果课后学生不满足于课堂的小实验，自己再去过把瘾。孩子又不知道其中的危险，可能就会带来不必要的麻烦。VR就能让学生感受大爆炸带来的冲击感和震慑力。既满足了“问题”学生的求知欲，又给学生对实验规则有了深刻的印象。又避免传统的实验教学方式带来的危险。明确了初中物理实验教学中的“险区”。

四、VR覆盖初中物理实验教学

“盲区”新课程之后，探究性实验更是成为了物理实验教学的重中之重。在探究活动中，通过经历和科学家进行探究时的相似过程，知道物理知识与技能，感受科学探究的乐趣，了解科学家的研究方法，领悟科学的思想和精神。这正体现了《课程标准》中着重培养学生自主学习的精神。VR实验室更好地为学生提供了一个自主探究的平台。学生可以完全按照自己的设想去进行实验情境的创设。并可以由多人通过该平台进行合作与讨论，共同完成探究性学习。教师不必出于某种担心而畏首畏尾。在VR中，学生通过自主探究，用最直接的方式获取了自己最想要的知识。身临其境的经验总结将是学生最深刻最难以忘记的知识。VR深入应用在物理实验教学和学生现实生活的实验情景相比较。通过提出问题、猜想假设、动手操作、交流合作等探究活动，获得新知识、获取新技能、掌握新方法、领悟新情感。让探究性学习不再是一句空话。让初中物理实验教学真正的内涵在VR中得以拓展。让VR成为初中物理实验教学的营养液，为初中物理实验教学更高效地服务于义务教育物理教学提供强有力的保障。

总之，随着现代化科学技术的发展，VR与物理实验教学的整合将更好地辅助初中物理实验教学课堂。VR引进教育教学领域将给教育者、受教育者带来一个新的实验教学模式契机。与此同时，我们也要看到，VR与初中物理实验教学整合是一个新兴事物，还有许多问题需要同仁们去研究、探索。但我们要确信VR与初中物理实验教学的整合终将在初中物理教育教学中大有作为。

参考文献：

[1]高锋锋.中学物理实验教学的改革探索.科学之友B版，2010（01）.

[2]李荣香.多媒体课件辅助物理实验教学探究.基础教育，2010（03）.

[3]豆丁.现代信息技术下的初中物理实验教学.初中教育，2015（03）.

[4]李文伦.上好初中物理实验课的几个思考.新课程(教育学术版)，2008（08）.

作者:陈培炜 单位:福建省尤溪县梅仙中学