一、物理仿真实验与真实操作的实验各有的特性和有区别
仿真实验可以说是真实实验的前提,而真实的操作又是对仿真实验的验证。两者的关系是相辅相成的。两者的区别如下。
仿真实验就是笔记本虚拟的一种游戏,它尽可能还原了真实实验的器材、过程、现象和推论,它的真实度近似于真实实验,同时,它特别容易操作,并且能把繁琐的真实过程减短,也能把即时的现象慢化。并且大学物理实验仿真平台,仿真不能完全取代真实。从哲学的观点来看,“实践是检验真理的惟一标准”,仿真也不能完全取代实践。我们承认仿真的结果和合理性,但教学必须一直坚持真实实验的首位原则,仿真实验只是在教学、学习中的辅助手段和工具。
二、仿真实验的优点
仿真实验是借助计算机技术,把真实的化学实验进行模拟仿真,既能减少成本,又能提升效率。仿真实验不受时间、空间的限制,能解决设备缺乏的问题,对保障数学教学正常举办起着重要作用。仿真实验在推广应用中,有如下的几个优点。仿真实验
(1)经济性。目前各中学配备的实验设备基本齐全,然而因为反复使用、磨损和损毁,器材耗损量大,因不能及时补全,且实验成本较高,对正常举办数学教学有一定的影响。而仿真实验能够满足教学要求,完成教学任务,提升教学质量。
(2)实用性。仿真实验除了可用于班主任的课堂教学,帮助班主任完成教学,并且可用于中学生的自由训练。非常是在平常学习过程或则备考阶段,指导中学生在家庭中或则中学里,把仿真实验当成玩游戏一样,引导中学生攻关克难,培养中学生实验探究的兴趣,对培养中学生学习数学知识的兴趣,对化学实验过程和推论的理解,具有巨大的作用。
(3)开放性。仿真实验不受时间和空间上的限制,随时随地都可以进行,班主任或则中学生都可以独立完成,也可以多人组合完成。
(4)安全性。在高中化学实验中,有一些实验的危险性比较高,若操作疏漏,容易对操作者导致害处,而仿真实验却无任何风险。对有电、高温、带毒等等实验,完全可在用仿真实验室来完成。虽然在实验过程中,因为操作不当,而损毁的也只是仿真器材,因而也能给实验操作者一个警示,让实验操作者不断总结经验教训,建立实验。
(5)针对性。借助计算机的模拟功能、动画疗效、仿真现实等技术,就能实现平缓过程的快速化,快速过程的平缓化,使中学生加深理解。实验操作者还可随时控制实验的进展,实验中相应的数据也可以按其需求反馈给实验操作者。
三、教师借助仿真实验进行教学时的几点注意
1.仿真实验可以辅助班主任实验教学,在实际的教学中,建议可构建以下的教学模式:
第一种:在课堂教学中,尽量用仿真实验解决操作繁琐、用时长、现象不显著、有危险性的实验。另用专门的实验课重做真实实验,验证数学推论的真实性和科学性。
第二种:全面地把仿真实验普及推广到中学生群体,尽可能在家庭、教室白板、学校笔记本室中有机会使用到仿真实验,教会中学生操作、使用仿真实验,培养中学生的探求兴趣。
2.仿真实验教学这些崭新的实验教学模式,为化学学科的实验更新和实验教学变革提供了新思路。它会有力地冲击常年以来所导致的班主任演示实验,中学生打坐观摩以及中学生沉闷地完成验证性实验而机械地注重已有推论的被动局面,为学生生动开朗地主动学实验、“做”实验创造条件。其次,将实验化难为易,让中学生体验化学实验的真实情景。
3.仿真实验辅助班主任以教为主的教学设计,在教学实践中班主任要将仿真实验平滑地融入教学过程中,必须和教学内容、教师的活动、学生的活动相结合,怎样将这种要素系统地加以考虑,要靠教学设计的理论和技巧实现。通过系统科学的教学设计,可以有效地将仿真实验和传统实验、教与学的理论、教学实践有机结合。
其实,要使仿真实验真正得到推广应用,关键还是观念的改变,首先是班主任观念的改变,要具有创新精神和能力。其次要培养一支高素养的班主任实验队伍,不断地进行知识更新,强化学习,注重信息的搜集、加工、应用,了解把握最新应用,促使实验教学发展。仿真实验的应用和发展大学物理实验仿真平台,加快了实验室发展和实验教学变革,推动了教育观念的改变。是培养创新人才的新的实验手段。仿真实验在21世纪实验教学中必定占有重要地位,要全面推广普及到班主任和中学生中去,为国家培养更多的科研幼苗(中学生),具有长远的战略意义。