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虚拟仿真实验的优势和应用经验介绍

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  虚拟仿真实验的优势和应用经验介绍

  

  虚拟仿真实验是一款高效的理化生实验学习资源,它不仅有高真实度的实验器材与实验步骤,模拟与实际操作高贴合度的实验场景,给学生、老师以身临其境之感,更有游戏场景的界面、迎合学生的心理、吸引注意力,还覆盖近几年中考实验试题内容,切实感受考题难点、思路以及技巧,积累丰富实战经验,使学生对理化生的学习产生浓厚兴趣。仿真实验是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观的过程。同时为学生创设了亲身参与实践的情境,具有获取知识、激发兴趣、追求真相、遵循理论原理等的教育功能。

  

  虚拟仿真实验教学与传统的实验教学相比有不可替代的魅力和优势。

  

  (一)虚拟仿真实验可以弥补传统实验教学中的不足

  实验是理化生教学的灵魂,但在传统的教学中,由于现实条件和教学理念等原因,只注重知识的口头讲解,不重视实验操作,或是在教学中只做比较简单的实验,或由于实验自身的条件限制而无法实验等等原因。基于以上的种种原因,虚拟仿真实验的出现解决了我们在教学中的困难和不足,同时,为我们的高质量有效的教学带来了曙光。

  

  (二)虚拟仿真实验的应用可以提升教学效果

  逼真、立体的表现形式可以让抽象的实验过程形象逼真演示出来,教师可结合实际的教学需求,最大限度地发挥虚拟元器件资源的优势,提升教学效果。

  

  (三)虚拟仿真实验的应用可以完成不可能的实验

  如复杂实验、危险性实验、极端破坏性实验、反应周期过长实验、无法控制反应过程以及在传统实验室无法完成的实验等,通过虚拟实验室可以安全、直观的展示出来。比如,化学课中粉尘的爆炸实验、一氧化碳的还原实验等具有危险性或是有毒性的实验用仿真实验来完成。

  

  (四)虚拟仿真实验的应用可以增强课堂的趣味性

  借助对多媒体(音频、视频、图像)技术、虚拟仿真技术、传感技术、输入输出技术构建了一种高度虚拟现实仿真的实验教学环境,使学习者体验置身其中的感觉,能够实现互动实验教学,能最大限度地激发学生的自主实验兴趣以及解开知识奥秘的冲动,有助于发展学生的构建思维,具有独特的实验教学的实践作用。

  

  (五)虚拟仿真实验的应用丰富课堂教学形式

  虚拟仿真教学的出现不会再出现实验无法完成和只靠教师一张嘴进行讲解的情况。他突破了实验教学对客观条件的依赖性,满足实际的课堂教学需要,逐步成为教师得力的实验制作工具。同时无器材损耗和实验室零距离接触,随时随地都可进行实验。

  

  我校在平常的教学过程中将仿真实验融入理化生课堂中,首先,虚拟仿真实验在现阶段的教学中可以通过青海省基础教育资源公共服务平台、互联教学助手、学科分组实验三个方式登陆应用。仿真实验的内容分为经典仿真实验演示和虚拟实验室两个部分。其中的经典仿真实验演示包括初中物理、化学、生物全册演示实验、分组实验的虚拟实验演示;虚拟实验室模拟真实的实验室,可以将零散的实验药品和实验仪器根据自己的需求组装实验并应用。

  

  其次,我校根据教学的实际需求和学生的认知情况,将仿真实验和真实的实验相结合来应用。例如,在化学课堂中,水的电解这一实验在课堂中演示耗费时间长,效果不明显,成功率低,这样的实验我们通过仿真实验来完成,因为仿真实验可以快速、形象明显的呈现出实验现象。在物理教学中电学实验仪器较贵重且容易因错误操作而被损坏,所以借助虚拟实验先让学生清晰观察和学习实验过程,锻炼正确的实验操作能力,避免在真实实验中出现过失,导致实验仪器损坏。如初三年级“串并联电阻实验”,如果不事在虚拟实验室加以练习,在实验中接线错误的话,很容易烧坏实验仪器。在实验教学中把真实实验与虚拟实验相结合,这样既解决了真实实验的困难,也解决了虚拟实验的不足。

  

  第三,我校对于虚拟仿真实验教学的应用方式是灵活多变的。可以在课堂中由教师演示完成,也可以是学生自己来操作完成,还可以是课间十分钟或是中午休息的空闲时间,学生也可以自己操作练习。像进入复习阶段时,有些实验我们在讲授新课的时候已经演示或操作了,进入复习阶段就让学生自己利用虚拟实验室来操作,这样不仅可以回顾所学内容,同时对于实验器材和药品的损耗达到零损耗。例如,化学课中实验室制取氧气、二氧化碳、氢气在新授课的时候已经操作演示了,在复习的时候可以利用虚拟实验室将三种气体的制备在短时间内操作完成,不仅复习了所学知识,同时又将实验形象的呈现,使我们的学习达到高效;物理课堂中“伏安法测小灯泡电阻”,这个实验容易造成仪器的损坏同时实验原理抽象难懂,这个实验复习时用虚拟实验来辅助教学,可以由教师讲解实验原理;学生根据原理,利用虚拟实验室进行实验,连接电路图;教师根据学生在虚拟实验中遇到的问题进行辅导答疑;学生在对这个实验理解的基础上进行巩固练习。在复习的时候结合虚拟实验不仅回顾所学知识形象、逼真,同时对于知识的掌握理解起到很好的帮辅作用。

  

  总之,在注重实验教学的今天,虚拟实验在实验教学中确实起到很大的作用。但是虚拟实验带来巨大方便的同时,也有很大的缺点。如果过多运用虚拟模拟实验来代替传统实验,就会缺乏实验的真实感,不利于培养学生动手能力、合作能力和创新能力,因为学生亲手实验的经历是虚拟实验代替不了的。此外,虚拟实验,如果使用不规范,很可能会生成一个假的结果。但像这几种实验是可以用虚拟模拟实验代替的,如危险性比较大的实验、现象不明显的实验、现有条件做不了的实验。因此,教师应该在实际教学中,根据教学实际,结合运用虚拟实验与传统实验,只有这样才能发挥虚拟实验的最大效能。


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编辑时间 : 2020-11-09
标签 : 虚拟仿真厂家