試析仿真實(shí)驗在物理實(shí)驗教學(xué)中的作用論文

　　論文摘要：物理實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中,仿真實(shí)驗可以起到緩解實(shí)驗室硬件資源不足、提高實(shí)驗教學(xué)效果的作用，并營(yíng)造多元化教學(xué)模式；盡管仿真實(shí)驗在實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中起到了一定的積極作用，但同時(shí)也存在一定的弊端。通過(guò)實(shí)際教學(xué)的探索和實(shí)踐，討論了物理仿真實(shí)驗在教學(xué)中的積極作用和不足之處。

　　論文關(guān)鍵詞：仿真實(shí)驗；物理實(shí)驗；創(chuàng )新

　　物理實(shí)驗是物理學(xué)和科學(xué)實(shí)驗的重要部分，在物理學(xué)的創(chuàng )立和發(fā)展中物理實(shí)驗占有十分重要的地位，同時(shí)在推動(dòng)其他科學(xué)、工程技術(shù)的發(fā)展中也起到重要的作用。

　　大學(xué)物理實(shí)驗是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接收系統實(shí)驗方法和實(shí)驗技能訓練的開(kāi)端，是理工類(lèi)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)試驗訓練的重要基礎。它的目的是:（1）培養學(xué)生的以下幾方面的科學(xué)實(shí)驗工作能力：即正確使用儀器、進(jìn)行測量、出來(lái)數據、分析結果以及撰寫(xiě)實(shí)驗報告等，使學(xué)生初步掌握實(shí)驗科學(xué)的思想和方法；（2）培養學(xué)生的創(chuàng )新意識和科學(xué)思維，使學(xué)生掌握實(shí)驗研究的基本方法，提高學(xué)生的創(chuàng )新能力和分析能力；（3）提高學(xué)生的科學(xué)素養，培養學(xué)生嚴格、細致、實(shí)事求是、認真嚴肅、一絲不茍的科學(xué)態(tài)度，培養學(xué)生積極主動(dòng)的探索精神以及團結合作、愛(ài)護國家財產(chǎn)的道德品質(zhì)；（4）培養學(xué)生善于動(dòng)腦、樂(lè )于動(dòng)手、講究科學(xué)方法、遵守操作規程、注意安全等科學(xué)習慣�？傊�，是為學(xué)生今后的學(xué)習和工作奠定一個(gè)良好的實(shí)驗基礎。

　　一、物理實(shí)驗教學(xué)中存在的問(wèn)題

　�。ㄒ唬┯捎趯W(xué)校擴招及多很實(shí)驗設備耗資太大、實(shí)驗室不能購買(mǎi)等原因，很多高校實(shí)驗室存在儀器設備落后、實(shí)驗項目單一等問(wèn)題。嚴重制約了實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量的提高及實(shí)驗室的建設和發(fā)展，不利于培養與時(shí)俱進(jìn)的人才。

　�。ǘ�）每個(gè)實(shí)驗開(kāi)始之前，都要求學(xué)生進(jìn)行預習，但是學(xué)生在寫(xiě)預習實(shí)驗報告時(shí)，往往是照抄照搬教材上的內容，對于實(shí)驗原理、設備、操作步驟和操作過(guò)程中的注意事項根本沒(méi)有用心去閱讀并體會(huì )，這樣的應付性勞動(dòng)，極大的限制了學(xué)生的思維。

　　二、物理仿真實(shí)驗在教學(xué)中的積極作用

　�。ㄒ唬┨岣呓虒W(xué)質(zhì)量和效率

　　物理仿真實(shí)驗是虛擬環(huán)境下進(jìn)行的實(shí)驗，實(shí)驗儀器主要是虛擬儀器，只需購置計算機等少量的硬件資源和軟件《大學(xué)物理仿真實(shí)驗》即可開(kāi)設實(shí)驗�！洞髮W(xué)物理仿真實(shí)驗》分為三部分，包含了凱特擺測重力加速度、核磁共振、螺線(xiàn)管磁場(chǎng)及其測量、檢流計的特性、單透鏡物理實(shí)驗、分光計實(shí)驗、空氣比熱容比測定、電子荷質(zhì)比的測定、楊氏模量、邁克耳遜干涉儀、牛頓環(huán)測量曲率半徑、介電常數的測量等豐富的實(shí)驗內容，只要將仿真軟件安裝到計算機上，就可以進(jìn)行軟件里面的任何實(shí)驗，這就解決了實(shí)驗室儀器設備落后、實(shí)驗項目單一的問(wèn)題，而且由于有豐富的資源,更有利于學(xué)生自主開(kāi)發(fā)實(shí)驗,故更利于培養學(xué)生的創(chuàng )造能力和創(chuàng )新思維。有些實(shí)驗儀器比較昂貴，易于損耗，普通高校一般難以開(kāi)出。而仿真實(shí)驗能營(yíng)造一個(gè)虛擬的實(shí)驗環(huán)境使無(wú)法開(kāi)設的實(shí)驗得以開(kāi)設，學(xué)生只要在裝有《大學(xué)物理仿真實(shí)驗》軟件的電腦上就能進(jìn)行整個(gè)實(shí)驗的操作，并且能看到測量結果完成實(shí)驗。由于是在虛擬環(huán)境下進(jìn)行的實(shí)驗，所以不存在儀器設備的損壞，操作者的心理壓力小，更樂(lè )于去動(dòng)手，在操作過(guò)程中遇到問(wèn)題解決問(wèn)題。 仿真實(shí)驗是一種新的實(shí)驗方式，它利用計算機把實(shí)驗目的、實(shí)驗儀器、實(shí)驗內容、教師指導和學(xué)生操作有機地融為一體。如果學(xué)生在做實(shí)驗之前沒(méi)接觸過(guò)該實(shí)驗儀器，很多學(xué)生就會(huì )拿著(zhù)書(shū)與儀器的部件一一進(jìn)行對照，甚至在不清楚儀器正確使用方法和操作注意事項的情況下而進(jìn)行了錯誤的操作，導致實(shí)驗中斷、儀器損壞。仿真實(shí)驗中實(shí)驗儀器的關(guān)鍵部位能夠拆卸，增強學(xué)生對儀器功能的熟悉和使用方法的訓練。而如果課前學(xué)生通過(guò)仿真實(shí)驗進(jìn)行預習，對實(shí)驗所用儀器的整體結構建立起直觀(guān)的認識后，那么上面損壞儀器的情況出現的幾率就會(huì )大大降低。比如分光計的調整與使用實(shí)驗，每臺儀器近乎萬(wàn)元，讓學(xué)生在對儀器毫不熟悉的情況下直接接觸實(shí)驗儀器會(huì )增加儀器受損的風(fēng)險。所以我們首先進(jìn)行分光計的仿真實(shí)驗教學(xué),學(xué)生通過(guò)仿真實(shí)驗的學(xué)習，對儀器的結構和調試技術(shù)有了整體認識，而通過(guò)計算機操作，也掌握了一定的操作技巧，然后我們再讓學(xué)生去做相關(guān)實(shí)物實(shí)驗。而對于實(shí)驗難度較高的實(shí)驗,也是先進(jìn)行仿真實(shí)驗教學(xué),再進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗,如此就縮短了做實(shí)驗的時(shí)間。通過(guò)仿真實(shí)驗的學(xué)習后,學(xué)生對實(shí)驗有一個(gè)整體的認識,然后在進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗時(shí)會(huì )感到心中有數，操作起來(lái)更輕松，這樣就大大提高了實(shí)驗教學(xué)的效率和質(zhì)量。

　�。ǘ�）營(yíng)造多樣化教學(xué)環(huán)境。我們學(xué)院專(zhuān)門(mén)拿出一間計算機機房作為物理仿真實(shí)驗室，每周周一至周五開(kāi)放，學(xué)生可以隨時(shí)去進(jìn)行實(shí)驗操作。如果學(xué)生自己擁有計算機，便可在課外繼續實(shí)驗亦可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行自學(xué)，為學(xué)生對實(shí)驗的課前預習和課后復習帶來(lái)了方便。計算機仿真實(shí)驗使實(shí)驗教學(xué)走出實(shí)驗室,克服了實(shí)驗教學(xué)長(cháng)期受到場(chǎng)地、課時(shí)限制的困擾,使實(shí)驗教學(xué)內容在時(shí)間和空間上得到延伸，學(xué)生能夠充分的學(xué)習和掌握實(shí)驗教學(xué)內容，這也利于學(xué)生根據自己的興趣選擇實(shí)驗,可滿(mǎn)足不同層次學(xué)生的需求，極大的調動(dòng)了學(xué)生學(xué)習的積極性。

　�。ㄈ�）對于實(shí)物實(shí)驗,實(shí)際操作中由于儀器的缺陷、實(shí)驗環(huán)境以及人為不當操作等因素的影響,致使結果誤差較大,從而影響學(xué)生對實(shí)驗的興趣。仿真實(shí)驗采用虛擬的實(shí)驗環(huán)境,最大限度地避免了實(shí)際中存在的各種不利因素,實(shí)驗結果較準確,所以通過(guò)仿真實(shí)驗可以極大地增強學(xué)生科學(xué)實(shí)驗的信心,有利于培養學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗態(tài)度,是對傳統實(shí)驗一個(gè)有益的必要的補充。

　　三、仿真實(shí)驗在教學(xué)中的不足之處

　　盡管仿真實(shí)驗在實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中有一定的積極作用，但它仍具有有一定的局限性。一方面，仿真實(shí)驗中的儀器相對比較精確,使學(xué)生不能通過(guò)數據處理、誤差分析等環(huán)節訓練來(lái)體驗和分析產(chǎn)生誤差的主要原因。另一方面，在使用仿真軟件的過(guò)程中，對儀器的操作主要是通過(guò)鼠標點(diǎn)擊來(lái)實(shí)現，缺乏真實(shí)感，并且缺少實(shí)際動(dòng)手的機會(huì )，從而減少了學(xué)生在實(shí)驗中遇到實(shí)驗故障并排除故障的機會(huì )。

　　四、結論

　　綜上所述，我們清楚的知道，仿真實(shí)驗不能完全取代實(shí)物實(shí)驗，為了更好的教學(xué)質(zhì)量，最好的辦法是在教學(xué)過(guò)程中將仿真實(shí)驗與實(shí)物實(shí)驗相結合,正確處理好仿真實(shí)驗與實(shí)物實(shí)驗之間的關(guān)系，開(kāi)創(chuàng )物理實(shí)驗教學(xué)的新模式，使仿真實(shí)驗在教學(xué)中起到應有的作用。

【試析仿真實(shí)驗在物理實(shí)驗教學(xué)中的作用論文】相關(guān)文章：

初中物理教學(xué)中的實(shí)驗教學(xué)論文11-20

簡(jiǎn)述物理實(shí)驗在物理教學(xué)中的地位及作用論文06-29

物理實(shí)驗教學(xué)論文02-16

【合集】物理實(shí)驗教學(xué)論文07-20

實(shí)驗在物理教學(xué)中的作用05-27

淺談初中物理實(shí)驗教學(xué)論文12-09

物理實(shí)驗教學(xué)論文14篇（經(jīng)典）07-20

高中物理實(shí)驗教學(xué)論文05-17

初中物理實(shí)驗教學(xué)改革論文03-31