虚拟实验在高中物理教学中的应用优秀获奖科研论文.docx

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1、虚拟实验在高中物理教学中的应用优秀获奖科研论文 虚拟实验在高中物理课程的教学中有着很重要的应用与实践，能够很好地辅助物理课程的教学实践.本文将结合实例谈谈虚拟实验在高中物理教学中的应用研究. 一、虚拟实验提升学生的学习兴趣 虚拟实验在物理课程教学中的使用非常普遍，不仅在于虚拟实验能够很好地模拟一些日常生活中所不能实现的实验场景，虚拟实验也能够极大地提升学生对于物理课程的学习兴趣.许多虚拟实验在设计上都非常合理且十分有趣，能够将某个物理原理或者某些需要探究的内容充分融合到实验过程中.这会使得整个实验活动十分具有趣味性，学生可以在动手的过程中充分发挥自己的想象力与探究能力，能够在实验进行的过程中给

2、学生提供很好的自主探究的平台. 例如， “描绘小电珠的伏安特性曲线”就是一个较为典型的虚拟实验.作为一个探究型实验，这个实验过程如果以正常的实验流程是不容易展开的，许多过程都很难实现.然而，将实验化为虚拟实验后，则会让实验过程变得简单直观. 图1 如图1，这个实验的实验原理是利用电流表测出通过小灯泡的电流，利用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组（U，I）值.在U-I坐标系中描出各组对应点，用一条平滑的曲线把这些点连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线了. 实验过程可以大致归结如下：（1）根据小灯泡上标出的额定电压和额定电流，选定电源的输出电压和电表的量程；（2）将小灯泡、电流表、电压表、滑动变

3、阻器、电源、开关用导线连接成如图所示的电路；（3）将滑片移动到右端，闭合开关，调节变阻器，读出并记录多组U、I数值，将测量数据填入表格中；（4）断开开关，拆除电路. 首先，实验步骤并不复杂，实验的原理、操作流程等学生也很容易掌握.如果不是借助虚拟实验的模式将“伏安特性曲线”的探究过程融入到这个实验中，学生很可能会在这个知识点的掌握上存在漏洞.虚拟实验能够很好地激发学生的学习兴趣，让学生在动手的过程中收获到知识. 二、虚拟实验引发学生的探究 许多虚拟实验的设计都是典型的探究型实验，这类实验不仅在高中物理课程中非常常见，也能够很好地深化学生对于相关知识点的掌握，同时，能够全面锻炼学生的探究精神与实

4、验能力.探究精神的具备在物理课程的学习中非常重要，探究型实验也是物理实验中非常有价值的一种实验形式.高中阶段的探究型实验通常可以以两种方式展开.一种方式就是让学生针对某一个问题进行实验过程的独立设计，通过设计合理的实验方案来展开对于某一个问题的探究.另一种方式则是问题已经提出，基本实验方案也已经确立，学生需要自己动手完成实验过程，进而完成整个议题的探究.同样，许多探究型实验也是借助虚拟实验的形式得以展开，通过模拟某种现象或者某种状态等来实现对于问题的研究. 图2 例如，探究“动能定理”的实验目的，在于探究外力对物体做功与物体动能变化的关系.实验过程如下：（1）按如图2将实验仪器安装好.同时平衡

5、摩擦力；（2）先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记入表格；（3）用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格；（4）用3条、4条橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格.分析数据，得出结论. 这个实验的实验过程与实验器材都不复杂，却能够很好地模拟物体的运动过程，并且借助相关数据的测定探究动能定理.这样的实验过程，不仅需要学生发挥他们的探究精神，同时对于学生思辨能力也是一种良好锻炼. 三、虚拟实验弥补理想实验的不可实现 虚拟实验能够弥补

6、理想实验的不可实现性，能够让许多理想实验简化，以虚拟实验的形式得以呈现，进而让理想实验变得可行. 虚拟实验在高中物理课程的教学中有着许多重要的优越性，能够让许多不可能实现的实验过程变为可能，这不仅能够借助实验的过程深化学生对于相关知识点的理解与认识，还能够辅助实验课程教学，是对于物理课程的教学效率的一种有力推动. 总之，虚拟实验在高中物理教学中有着很重要的应用.虚拟实验不仅能够引发学生对于实验课程的学习兴趣，还能够有效地培养学生的探究精神. 虚拟实验在高中物理课程的教学中有着很重要的应用与实践，能够很好地辅助物理课程的教学实践.本文将结合实例谈谈虚拟实验在高中物理教学中的应用研究. 一、虚拟实

7、验提升学生的学习兴趣 虚拟实验在物理课程教学中的使用非常普遍，不仅在于虚拟实验能够很好地模拟一些日常生活中所不能实现的实验场景，虚拟实验也能够极大地提升学生对于物理课程的学习兴趣.许多虚拟实验在设计上都非常合理且十分有趣，能够将某个物理原理或者某些需要探究的内容充分融合到实验过程中.这会使得整个实验活动十分具有趣味性，学生可以在动手的过程中充分发挥自己的想象力与探究能力，能够在实验进行的过程中给学生提供很好的自主探究的平台. 例如， “描绘小电珠的伏安特性曲线”就是一个较为典型的虚拟实验.作为一个探究型实验，这个实验过程如果以正常的实验流程是不容易展开的，许多过程都很难实现.然而，将实验化为虚

8、拟实验后，则会让实验过程变得简单直观. 图1 如图1，这个实验的实验原理是利用电流表测出通过小灯泡的电流，利用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组（U，I）值.在U-I坐标系中描出各组对应点，用一条平滑的曲线把这些点连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线了. 实验过程可以大致归结如下：（1）根据小灯泡上标出的额定电压和额定电流，选定电源的输出电压和电表的量程；（2）将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所示的电路；（3）将滑片移动到右端，闭合开关，调节变阻器，读出并记录多组U、I数值，将测量数据填入表格中；（4）断开开关，拆除电路. 首先，实验步骤并不复杂，实验的原理、

9、操作流程等学生也很容易掌握.如果不是借助虚拟实验的模式将“伏安特性曲线”的探究过程融入到这个实验中，学生很可能会在这个知识点的掌握上存在漏洞.虚拟实验能够很好地激发学生的学习兴趣，让学生在动手的过程中收获到知识. 二、虚拟实验引发学生的探究 许多虚拟实验的设计都是典型的探究型实验，这类实验不仅在高中物理课程中非常常见，也能够很好地深化学生对于相关知识点的掌握，同时，能够全面锻炼学生的探究精神与实验能力.探究精神的具备在物理课程的学习中非常重要，探究型实验也是物理实验中非常有价值的一种实验形式.高中阶段的探究型实验通常可以以两种方式展开.一种方式就是让学生针对某一个问题进行实验过程的独立设计，通

10、过设计合理的实验方案来展开对于某一个问题的探究.另一种方式则是问题已经提出，基本实验方案也已经确立，学生需要自己动手完成实验过程，进而完成整个议题的探究.同样，许多探究型实验也是借助虚拟实验的形式得以展开，通过模拟某种现象或者某种状态等来实现对于问题的研究. 图2 例如，探究“动能定理”的实验目的，在于探究外力对物体做功与物体动能变化的关系.实验过程如下：（1）按如图2将实验仪器安装好.同时平衡摩擦力；（2）先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记入表格；（3）用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮

11、筋对小车做的功为W2，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格；（4）用3条、4条橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格.分析数据，得出结论. 这个实验的实验过程与实验器材都不复杂，却能够很好地模拟物体的运动过程，并且借助相关数据的测定探究动能定理.这样的实验过程，不仅需要学生发挥他们的探究精神，同时对于学生思辨能力也是一种良好锻炼. 三、虚拟实验弥补理想实验的不可实现 虚拟实验能够弥补理想实验的不可实现性，能够让许多理想实验简化，以虚拟实验的形式得以呈现，进而让理想实验变得可行. 虚拟实验在高中物理课程的教学中有着许多重要的优越性，能够让许多不可能实现的实验过程变为可能，这不仅能够借

12、助实验的过程深化学生对于相关知识点的理解与认识，还能够辅助实验课程教学，是对于物理课程的教学效率的一种有力推动. 总之，虚拟实验在高中物理教学中有着很重要的应用.虚拟实验不仅能够引发学生对于实验课程的学习兴趣，还能够有效地培养学生的探究精神. 虚拟实验在高中物理课程的教学中有着很重要的应用与实践，能够很好地辅助物理课程的教学实践.本文将结合实例谈谈虚拟实验在高中物理教学中的应用研究. 一、虚拟实验提升学生的学习兴趣 虚拟实验在物理课程教学中的使用非常普遍，不仅在于虚拟实验能够很好地模拟一些日常生活中所不能实现的实验场景，虚拟实验也能够极大地提升学生对于物理课程的学习兴趣.许多虚拟实验在设计上都

13、非常合理且十分有趣，能够将某个物理原理或者某些需要探究的内容充分融合到实验过程中.这会使得整个实验活动十分具有趣味性，学生可以在动手的过程中充分发挥自己的想象力与探究能力，能够在实验进行的过程中给学生提供很好的自主探究的平台. 例如， “描绘小电珠的伏安特性曲线”就是一个较为典型的虚拟实验.作为一个探究型实验，这个实验过程如果以正常的实验流程是不容易展开的，许多过程都很难实现.然而，将实验化为虚拟实验后，则会让实验过程变得简单直观. 图1 如图1，这个实验的实验原理是利用电流表测出通过小灯泡的电流，利用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组（U，I）值.在U-I坐标系中描出各组对应点，用一条平滑

14、的曲线把这些点连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线了. 实验过程可以大致归结如下：（1）根据小灯泡上标出的额定电压和额定电流，选定电源的输出电压和电表的量程；（2）将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所示的电路；（3）将滑片移动到右端，闭合开关，调节变阻器，读出并记录多组U、I数值，将测量数据填入表格中；（4）断开开关，拆除电路. 首先，实验步骤并不复杂，实验的原理、操作流程等学生也很容易掌握.如果不是借助虚拟实验的模式将“伏安特性曲线”的探究过程融入到这个实验中，学生很可能会在这个知识点的掌握上存在漏洞.虚拟实验能够很好地激发学生的学习兴趣，让学生在动手的过程中收

15、获到知识. 二、虚拟实验引发学生的探究 许多虚拟实验的设计都是典型的探究型实验，这类实验不仅在高中物理课程中非常常见，也能够很好地深化学生对于相关知识点的掌握，同时，能够全面锻炼学生的探究精神与实验能力.探究精神的具备在物理课程的学习中非常重要，探究型实验也是物理实验中非常有价值的一种实验形式.高中阶段的探究型实验通常可以以两种方式展开.一种方式就是让学生针对某一个问题进行实验过程的独立设计，通过设计合理的实验方案来展开对于某一个问题的探究.另一种方式则是问题已经提出，基本实验方案也已经确立，学生需要自己动手完成实验过程，进而完成整个议题的探究.同样，许多探究型实验也是借助虚拟实验的形式得以展

16、开，通过模拟某种现象或者某种状态等来实现对于问题的研究. 图2 例如，探究“动能定理”的实验目的，在于探究外力对物体做功与物体动能变化的关系.实验过程如下：（1）按如图2将实验仪器安装好.同时平衡摩擦力；（2）先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记入表格；（3）用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格；（4）用3条、4条橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格.分析数据，得出结论. 这个实验的实验过程与实验器材都不复杂，却能够很好地

17、模拟物体的运动过程，并且借助相关数据的测定探究动能定理.这样的实验过程，不仅需要学生发挥他们的探究精神，同时对于学生思辨能力也是一种良好锻炼. 三、虚拟实验弥补理想实验的不可实现 虚拟实验能够弥补理想实验的不可实现性，能够让许多理想实验简化，以虚拟实验的形式得以呈现，进而让理想实验变得可行. 虚拟实验在高中物理课程的教学中有着许多重要的优越性，能够让许多不可能实现的实验过程变为可能，这不仅能够借助实验的过程深化学生对于相关知识点的理解与认识，还能够辅助实验课程教学，是对于物理课程的教学效率的一种有力推动. 总之，虚拟实验在高中物理教学中有着很重要的应用.虚拟实验不仅能够引发学生对于实验课程的学习兴趣，还能够有效地培养学生的探究精神.