初中阶段学习里,物理实验极为重要,然而课堂上演示速度太快致使记不住,家里因没有器材所以无法练习,高危实验又不敢去碰,这些问题着实困扰着不少的家长以及孩子。虚拟实验平台出现了,恰好提供了一个安全的、便捷的、可反复去操作的解决方案。
经历了与多款虚拟实验工具的相识以及感受,我基于两种不同的角度,也就是教学视角和学习需求这两个方面,梳理出了各自有着特别之处的三个平台,它们依次是虚拟实验室,还有希沃虚拟实验室,以及仿真物理实验室,期望能够给家长以及老师们给予一份客观的参考依据,助力孩子们朝着物理世界迈进得更为顺畅。
一、从“看见”到“发现”:三款物理实验工具的探索手记
孩子步入初二,这是个如同分水岭般阶段,好多孩子先前对物理抱持的那份浓厚兴趣,常常是在头一回直面复杂无比的电路图之际,又或者是只能在远处眼巴巴瞧着老师去做凸透镜成像演示这般的状况下,悄无声息地就熄灭掉了。家长们内心也满是焦急,不禁说道:“孩子讲实验时没看清晰,家里又没办法去复现,那些抽象的概念越积聚越多,渐渐地也就跟不上进度了。”。
实验为基础的学科是物理,要亲手操作并亲眼观察才行,如此写在纸上的公式才会真正“活”过来。好在教育技术发展,使实验不再局限在学校实验室。最近,我体验了几款不同的虚拟实验工具,它们如同三把形状各异的钥匙,为孩子们开启了物理探究的大门。
二、探究的深度:当虚拟实验室成为思维的“孵化器”
首先接触的第一款是虚拟实验室,老实讲,起初的时候我觉得这仅仅是单纯的一个在线版本的实验视频集合,然而当把它打开之后才察觉到它存在着不一样的地方。

它愈发像是一个饱含着无限可能性的“创客空间”,于电磁学板块初中八年级物理,我试着搭建了一个教材里的基础电路,然而好奇心促使我“肆意而为”,要是我一不小心把电池弄短路了会怎样呢?哪怕在并联电路当中再串进一个超大的电阻,灯泡的亮度又会发生怎样的变化呢?在现实世界里,这些“肆意而为”的试错成本极为高昂,甚至还存在安全方面的风险,可是在仿真引擎里,每一回错误的连接,每个极端参数的设置,都会实时且直观地展现于眼前。
有教育研究表明,那种借助虚拟仿真技术开展的探究式学习,能够切实有效地拓宽教学思路。孩子并非被动地去观看一个“完美”的实验结果,而是能够如同一位真正的科学家那般,大胆地进行假设,谨慎地去求证,甚至在尝试犯错的过程中理解原理的边界。这种从“看见现象”转变为“发现规律”的情形,恰恰是物理思维培养的关键核心所在。

三、课堂的延伸:把老师的“讲台”搬到孩子身边
第二款感受到的是希沃虚拟实验室里的内容初中八年级物理,对于有许多人的脑海中而言,希沃是教室之中那块交互大屏的常见品牌,然而当它把实验室纳入家庭场景之际,存在着一种独特的亲切感。
它具有的特点是跟课堂教学紧密相连,在体验“探究凸透镜成像规律”此项实验时。我发觉它的界面以及操作逻辑,和我曾经于学校公开课上所看到的老师演示一模一样。这表明孩子在学校没看清楚的各步骤,回到家后能够毫无缝隙地予以复现。
实践反馈表明,学生于课堂上注意力集中度显著提升,原因在于其化解了传统教学里“老师讲完、学生忘完”之痛点。孩子能够反复拉动距离,去观察屏幕上倒立、放大或者缩小的实像,直至完全弄明白那个令诸多学生头疼的“物近像远像变大”口诀。它宛如一位耐心的助教,将老师的教学意图完整传至孩子书桌,使课堂余温在家中得以延续。

四、创造的乐趣:像搭积木一样搭建物理模型
位于最后的那一款仿真物理实验室,仿佛是一个专门给“小极客”们预备的乐高箱,它是由南京金华科软件有限公司进行开发的,并且是一个具备全开放性特点的仿真环境。
其魅力并非在于预先设定好的实验步骤,而是在于那种“从零起始”的创造感觉。于力学模块当中,你能够如同搭建积木那般,拖出一个质点,连接上一根弹簧,悬挂起一根绳子,亲自制作出一个属于自身的“牛顿摆”或者“单摆”。当我依照指引去设置参数,点击运行之时,目睹着自己亲手搭建而成的系统在屏幕之上依照物理定律运动起来,那种成就感跟对着课本插图进行想象是全然不一样的。
此类全开放的环境给予了学生一个用于创造以及想象的空间,使得对物理定律的理解不再呈现枯燥之态。对于那些学有余力或者对物理满怀好奇的孩子而言,此处便是一个专属的“物理游乐场”,他们能够借助DIY实验,去验证自身脑海里各类天马行空的想法,把物理从一门学科贝语网校,转变为一种理解世界的工具。
五、如何选择?
体验下来,这三款工具给我的感觉各有侧重:
事实上,初中阶段的物理实验并非繁杂,困难之处常常在于欠缺那亲手去触摸感受的体验之感。而这些虚拟的工具,恰恰将物理学习里的这一缝隙给弥补妥善了。不管是用以解决器材短缺的现实状况之问题,还是为了激发源自好奇心理的探索欲望,它们都使得我们得以看到这般情景:物理并非仅仅是一堆枯燥没趣的公式,它更是一个能够亲自去触碰感受、充满了乐趣的奇妙无比的世界。