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正如乌申斯基所说:“没有兴趣的强制性学习,将会扼杀学生追求真理的欲望。”探究活动并非只是单一的智力因素参与的过程,而是一个智力因素与非智力因素共同参与、相互作用、相互影响的过程。其中以兴趣为主的非智力因素正是学习强大的动力源,是学生产生积极的学习动机与认知行为的源泉。没有兴趣的学习就是外加的沉重负担,学生只是被动参与、机械应对、死记硬背,并没有达到对知识的真正理解,与快乐学习也是背道而驰。实验具有鲜明的实验现象,这不失为激发学生物理学习兴趣的重要手段。但在以往的教学中受实验室条件、实验器材等因素的制约,许多实验不能完成;即使让学生来做实验,限于安全因素、时间等,也大多是机械地按照实验步骤完成,并未真正发挥实验的激趣导思效果。虚拟实验室具有强烈的现代化气息,计算机与网络都是高中生所熟悉且喜欢的方式,这样更能吸引学生的眼球,将学生的注意力集中起来,能够同时带动学生的视觉与听觉等多种感官来参与到实验中来,这使得学生参与实验的兴趣更浓、积极性更高,从而让学生能够全程参与到实验过程中来。
二、模拟各种实验现象,引导学生展开主动学习
物理基本的概念与定理并不是凭空产生的,而是科学家在大量的实验中总结出来的,是透过大量表象达到对事物的本质认知。只有将基础知识的教学与实验结合起来,再现真理发现全过程,这样才能达到学生对知识的真正理解与掌握。而在现实条件中许多实验是无法完成的。如微观粒子的运动、存在安全隐患的实验以及对实验条件有严格要求的实验等,在以往的教学中这些实验都难以完成,就只能采用机械的灌输,让学生来记忆结论性认知。这样的结果就是学生背得流利,但就是不懂、不会用,只知其然而不知其所以然。网络虚拟实验室可以模拟各种实验现象,可以完成以往教学中所难以完成的各类实验,将这些抽象而枯燥的物理知识寓于直观而形象的实验现象中,让学生通过操作与观察来获取感性认知,并由此上升为理性认知,这样才能达到对抽象知识的深刻理解与灵活运用。
三、开辟师生互动学习平台,实现探究性学习
新课改倡导自主合作探究式学习方式,明确提出了以学生为中心的教学理念,我们的教学要更加关注学生学习方式的转变,要由以教师为中心转为以学生为中心,要将重点由教师如何教转向学生如何学上来,构建以教师为主导、学生为主体的双主型教学模式,确立学生在学习中的主体地位,引导学生展开主动探究,实现教学的双向互动。网络虚拟实验室为师生开辟了一个全新的网络互动学习平台,在这里教师与学生可以一起来展开积极的实验探究,通过师生之间的积极思维与主动操作来完成更多的实验方案,并就实验现象与结果在师生之间、生生之间展开积极的交流与讨论,进行思想的交汇与思维的碰撞。这样更加利于学生深刻掌握基本的概念与定理,同时也可以提高学生的实验技能,让学生学会实验操作,这样才能真正地学会物理学习。因此,在具体的教学中,遇到有分歧的问题,我们可以引导学生来制定不同的实验方案,借助网络虚拟实验室这个平台来将实验方案付诸于实践,实现理论与实践同步,这样学生通过这些实验可以获取更多的直观认知,再通过师生之间的共同交流与讨论,就可以达到对这些基本知识点的深刻理解。
让学生爱上实验探究正如乌申斯基所说:“没有兴趣的强制性学习,将会扼杀学生追求真理的欲望。”探究活动并非只是单一的智力因素参与的过程,而是一个智力因素与非智力因素共同参与、相互作用、相互影响的过程。其中以兴趣为主的非智力因素正是学习强大的动力源,是学生产生积极的学习动机与认知行为的源泉。没有兴趣的学习就是外加的沉重负担,学生只是被动参与、机械应对、死记硬背,并没有达到对知识的真正理解,与快乐学习也是背道而驰。实验具有鲜明的实验现象,这不失为激发学生物理学习兴趣的重要手段。但在以往的教学中受实验室条件、实验器材等因素的制约,许多实验不能完成;即使让学生来做实验,限于安全因素、时间等,也大多是机械地按照实验步骤完成,并未真正发挥实验的激趣导思效果。虚拟实验室具有强烈的现代化气息,计算机与网络都是高中生所熟悉且喜欢的方式,这样更能吸引学生的眼球,将学生的注意力集中起来,能够同时带动学生的视觉与听觉等多种感官来参与到实验中来,这使得学生参与实验的兴趣更浓、积极性更高,从而让学生能够全程参与到实验过程中来。
二、模拟各种实验现象
引导学生展开主动学习物理基本的概念与定理并不是凭空产生的,而是科学家在大量的实验中总结出来的,是透过大量表象达到对事物的本质认知。只有将基础知识的教学与实验结合起来,再现真理发现全过程,这样才能达到学生对知识的真正理解与掌握。而在现实条件中许多实验是无法完成的。如微观粒子的运动、存在安全隐患的实验以及对实验条件有严格要求的实验等,在以往的教学中这些实验都难以完成,就只能采用机械的灌输,让学生来记忆结论性认知。这样的结果就是学生背得流利,但就是不懂、不会用,只知其然而不知其所以然。网络虚拟实验室可以模拟各种实验现象,可以完成以往教学中所难以完成的各类实验,将这些抽象而枯燥的物理知识寓于直观而形象的实验现象中,让学生通过操作与观察来获取感性认知,并由此上升为理性认知,这样才能达到对抽象知识的深刻理解与灵活运用。
三、开辟师生互动学习平台
实现探究性学习新课改倡导自主合作探究式学习方式,明确提出了以学生为中心的教学理念,我们的教学要更加关注学生学习方式的转变,要由以教师为中心转为以学生为中心,要将重点由教师如何教转向学生如何学上来,构建以教师为主导、学生为主体的双主型教学模式,确立学生在学习中的主体地位,引导学生展开主动探究,实现教学的双向互动。网络虚拟实验室为师生开辟了一个全新的网络互动学习平台,在这里教师与学生可以一起来展开积极的实验探究,通过师生之间的积极思维与主动操作来完成更多的实验方案,并就实验现象与结果在师生之间、生生之间展开积极的交流与讨论,进行思想的交汇与思维的碰撞。这样更加利于学生深刻掌握基本的概念与定理,同时也可以提高学生的实验技能,让学生学会实验操作,这样才能真正地学会物理学习。因此,在具体的教学中,遇到有分歧的问题,我们可以引导学生来制定不同的实验方案,借助网络虚拟实验室这个平台来将实验方案付诸于实践,实现理论与实践同步,这样学生通过这些实验可以获取更多的直观认知,再通过师生之间的共同交流与讨论,就可以达到对这些基本知识点的深刻理解。
四、总结
1.1虚拟实验提高教学效益高效课堂的教学效益在于让学生在一节课内知识的掌握、方法的运用、能力的培养效益最大化。虚拟实验的引入目的在于在有限的时间内,发挥学生学习能力,获得尽可能多的知识。虚拟实验教学包括以下步骤:①实验预习:实验内容、实验方法和实验原理及预习评价习题;②虚拟实验教学:操作实验原理的过程、注意事项、实验数据分析等方面的教学;③实验评价:对实验预习、实验操作过程、实验数据分析的评价体系。在教学过程中,课前学生根据学案预习新知,做好学习准备,发挥学生的学习主动性。课内教师适宜设置精讲内容,充分调动学生积极性、主动参与性,组织学生分组学习,通过个体观察发现、动手演练,组员团体总结理论,探讨知识,教师启发引导、讲练结合展开教学活动,发挥学生在教学中的主体作用。实验结束后,要对学生的实验结果进行系统评价,评价内容包括对课前的预习、课上的实验过程及实验结果,使学生在激励、鼓舞和自主中学习,掌握知识和技能。仍以放大模块学习为例,整个模块的学纲要求16课时,实际教学课时为12课时,通过将基本放大电路和分压偏置放大电路验证性实验引入虚拟实验,合理将课时压缩,并成功完成教学任务,达到预期教学效果。整个课堂教学充分体现:(1)教学过程学生主动参与:学生通过教师的启发诱导和对实验现象的观察分析,对学习内容进行研究探讨,充分体现了“以学生为主体,教师为主导”的教学原则。(2)教学过程中三维目标有机融合:学生在学习过程中体验了科学研究的严谨,在合作获得知识和技能,在课堂任务的驱动下增强责任心,同时享受了学习成功的快乐。(3)教学过程多形式巩固学生学习成果:教学中及时跟进、监测、反馈、消解,以多种方式帮助学生理解学习内容,使三维教学目标的达成度更高。
1.2虚拟实验关注学生全面和谐发展通过引入仿真实验,学生消除了畏惧心理,大胆的进行各种实验模型的测试,开拓了视野,从而学生学习更加主动,学生由被动的知识容器和知识受体转变为知识的主宰、学习的主体。学生在模拟的世界中得到分析问题、解决问题的能力,在疑问中掌握并巩固所学的知识,记住重要的概念和定律应用,从而达到举一反三的效果。课堂上师生共同交流合作,和谐互动,在轻松愉悦的氛围中进行教学活动,在有效激发学生学习兴趣,提高学习效率的同时,培养了主动探索、自主创新的能力和团结合作的精神。理实一体化教学模式旨在使理论教学与实践教学交互进行,融为一体,让学生在“学中做、做中学”,在学练中理解理论知识、掌握技能。虚拟实验教学的引入,恰是帮助了学生更好得在学中做、更好的在做中学,虚拟实验的无危险性、易操作性大大激发学生学习的热忱,虚拟实验的逼真环境增强学生的学习兴趣,学生边学边练边积极总结,培养了学生的学习能力,达到事半功倍的教学效果。
2通过引入虚拟实验,拓展实验教学的时空性
通过引入虚拟实验教学,打破传统实验教学的局限,优化了教学资源,拓展了实验教学的时空性,为学生提供了一个开放性的实验平台,使学生快速、便捷地获取各种所需的知识和技能。
2.1虚拟实验拓宽了实验室的空间虚拟实验以计算机仿真技术为核心,融合了现代教育技术教学手段,具有建设速度快、成本低、易于管理的特点。传统的实验教学常常由于资金不足导致实验设备紧缺且落伍,学生招收人数多引起设备数量、实验场地的不足等等,这些因素都限制实验室的发展。虚拟实验作为现有实验室功能的一个重要补充,它以自身独有的计算机仿真技术优势,以及虚拟实验室中实验仪器可复原、无限次使用的特点,大大降低了实验成本,一定程度上弥补了真实实验场地、设备数量的限制和资金的不足,拓宽了实验室的建设空间,为学生提供一个身临其境的实验环境的同时,优化了实验教学资源。
2.2虚拟实验拓宽了实验学习的时间在实际教学中课程实际教学学时常常少于大纲分配学时,从而导致学习内容多而学生学习时间的不充裕的情况,其次由于学校课堂时间和实验室的使用有限性,学生往往无法将实验现象全部理解。基于虚拟实验室的资源共享性的优势,学生可以安装在自家电脑上模拟,根据自身的实际情况课余可以回家自行研究探索知识。虚拟实验室使得学习打破了学习时间的限制,学习空间也得到了延伸,学生在学习中起到主导地位,掌握了学习的主动权。