時間：2023-07-02 09:37:45
引言：易發表網憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇初中物理的幾種實驗方法范例。如需獲取更多原創內容，可隨時聯系我們的客服老師。
一、控制變量法
控制變量法是初中物理實驗中常用的探索問題和分析解決問題的科學方法之一。所謂控制變量法是指為了研究物理量同影響它的多個因素中的一個因素的關系，可將除了這個因素以外的其它因素人為地控制起來，使其保持不變，再比較、研究該物理量與該因素之間的關系，得出結論，然后再綜合起來得出規律的方法。這種方法在整個初中物理實驗中的應用比較普遍。例如人教版《物理》教科書第一章第一節關于探究聲是怎樣傳播的實驗中，就開始滲透控制變量的思想。因為固體、液體和氣體都是傳聲的介質，我們逐一研究它們分別可以傳聲時，就必須控制其它兩個因素。在初中物理中，探究影響導體電阻大小的因素、電流跟電壓電阻的關系、影響電磁鐵磁性強弱的因素、影響滑動摩擦力大小的因素、決定壓力作用效果的因素等等實驗，都運用了控制變量法。
二、轉換法
有的物理量不便于直接測量，有的物理現象不便于直接觀察，通過轉換為容易測量到與之相等或與之相關聯的物理現象，從而獲得結論的方法。例如，在研究電熱的功率與電阻關系的實驗中，電流通過阻值不等的兩根電阻絲產生的熱量無法直接觀測和比較，而我們通過轉換為讓煤油吸熱，觀察煤油溫度變化情況，從而推導出那個電阻放熱多。在初中物理實驗中，利用軟細繩測量地圖上鐵路線上的長度、刻度尺和三角板配合測量硬幣的直徑、圓錐的高等，都運用了轉換法的思想。
三、類比法
類比法是一種推理方法。為了把要表達的物理問題說清楚明白，往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明的那些抽象的、無形的、陌生的事物，通過借助于一個比較熟悉的對象的某些特征，去理解和掌握另一個有相似性的對象的某些特征。如：在研究電壓的作用時，借助于看得見而學生比較熟悉的“水壓形成水流”的實驗作類比，來揭示電壓是形成電流的原因。又比如在研究通電螺線管的磁場的實驗中，為準確記憶通電螺線管的北極與電流方向的關系，以緊握的右拳頭類比為螺線管，四指為線圈并指向電流的方向，則大拇指所指的一端為北極。這樣形象直觀很容易被學生理解記憶牢固。當然，這里還可以用其他方式來類比，充分發揮學生的主觀能動性，還可以找到更符合學生實際的類比方法。
四、等效替代法
等效替代法是指在研究某一個物理現象和規律中，因實驗本身的特殊限制或因實驗器材等限制，不可以或很難直接揭示物理本質，而采取與之相似或有共同特征的等效現象來替代的方法。這種方法若運用恰當，不僅能順利得出結論，而且容易被學生接受和理解。例如，在探究平面鏡成像規律的實驗中，用玻璃板替代了平面鏡，因兩者在成像特征上有共同之處，容易使學生接受，而玻璃板又是透明的，能通過它觀察到玻璃板后面的蠟燭，便于研究像的特點，揭示出規律。在學習伏安法測電阻之后，我們可以要求學生設計一個實驗，在上述實驗中缺少電壓表或電流表，其它器材不變，另有一個已知阻值的定值電阻供選用，要求測出未知電阻，應該怎么辦？學生就可以用等效替代的思想進行設計了。
五、圖象法
圖象是一個數學概念，用來表示一個量隨另一個量的變化關系，很直觀。由于物理學中經常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況，因此圖象在物理中有著廣泛的應用。在實驗中，運用圖象來處理實驗數據，探究內在的物理規律。如：在探究固體熔化時溫度的變化規律和水的沸騰情況的實驗中，就是運用圖象法來處理數據的。它形象直觀地表示了物質溫度的變化情況，學生在親歷實驗自主得出數據的基礎上，通過描點、連線繪出圖象就能準確地把握住晶體和非晶體的熔化特點、液體的沸騰特點了。在其他的實驗中，教師也可以有意識地引導學生采用圖象來處理數據。例如在探究電阻上的電流跟電壓的關系、同種物質所受重力大小跟質量的關系等實驗中都運用到圖像法。
六、理想化方法
一、控制變量法
分析：一個物理量可能要受到多個物理量因素的影響和制約，那么在討論這個物理量與其中某個因素的關系時，需要先控制其它的另幾個因素不變，來確定相關物理量之間的關系，這種方法即“控制變量法”。
二、轉換法
分析：對于不易研究或不好直接研究的物理問題，而是通過研究其表現出來的現象、效應、作用效果間接研究問題的的方法叫“轉換法”。
三、等效法
分析：所謂“等效法”就是在特定的某種意義上，在保證效果相同的前提下，將陌生的、復雜的、難處理的問題轉換成熟悉的、容易的、易處理的一種方法。
四、類比法
分析：兩類不同事物之間某種關系上的相似叫類似，從兩類不同事物之間找出某些相似的關系的思維方法，叫類比。借助類比，常能創造性地解決一些十分陌生、十分困難的問題，在物理學中，現象、屬性、概念、規律、理論和描述手段等涉及的種種關系，都可以是類比的對象。
五、假想模型法
分析：為了研究的需要，把物理實體或物理過程經過科學抽象轉化為一定的模型，這種轉化忽略了一些次要因素，突出主要因素，所以這種模型又叫“理想模型”。它是物理教學的基礎，可使物理教學簡單化，形象直觀化，又可使具體問題普遍化，便于學生發揮抽象思維、形象思維、發散思維。場是客觀存在的一種特殊物質。如“磁感線”并不存在，是為了描述磁場而假想引入的。“磁感線”是假想的物理模型，用“磁感線”描述磁場的這種方法是“假想模型法”。光是客觀存在的，“光線”并不存在，是為了研究光的傳播而假想引入的，也是“假想模型法”。
六、實驗推理法
【關鍵詞】淺談初中物理實驗教學設計的基本方法
在實驗教學中，由于題目給出了全部實驗器材和所有相關量，使實驗定位在電阻或電阻率的測定上，又大大降低了實驗難度，只屬于局部設計型實驗.無論命題者出于何種考慮，設計型實驗畢竟半遮半掩地出現了，這多少給教學工作者提了個醒.
一、加強實驗設計教學
著名核物理學家錢三強先生在為郭奕玲、沈慧君編著的《物理學史》所作的序中，曾嚴厲指出：“今天我們科學界有一個弱點，這就是思想不很活潑，這也許跟大家過去受的教育有一定關系……”我們常常教育學生“應該……”“必須……”；我們的考試題目常常不惜筆墨描述背景、附加條件，最后只有一個小小的空格“是……”.這樣培養選的人才在學校是好學生，步入社會是好職員，大腦中只是機械地跳動著兩個問題：“你要我做什么？你要我怎么做？”工作常常：“完成”的相當漂亮，但思想僵化，毫無創見.這正是我們的悲哀！長期以來的這種教育選拔模式，致使我們現在仍只能在很羞澀地提到幾個美籍華人時才有一種借來的榮光與自豪！
思想不活躍，是因為我們給了學生太多的“必須”的限制；思想僵化，是因為我們留給學生太少的“可能”的余地.實驗設計的教學，正是活躍思想，培養能力的一種好方法，授以實驗的基本方法，讓學生自己去考慮有哪些可能的做法，自己會怎么做.
二、實驗設計的基本方法
題目或課題要求測定什么物理量，或要求驗證、探索什么規律，這是實驗的目的，是實驗設計的出發點.實驗目的明確后，應用所學知識，廣泛聯系，看看該物理量或物理規律在哪些內容中出現過，與哪些物理現象有關，與哪些物理量有直接的聯系.對于測量型實驗，被測量通過什么規律需用哪些物理量來定量地表示；對于驗證型實驗，在相應的物理現象中，怎樣的定量關系成立，才能達到驗證規律的目的；對于探索型實驗，在相應的物理現象中，涉及哪些物理量……這些都是應首先分析的.
舉例來說，要測定地球表面附近的重力加速度，我們就應檢索：在所學知識范圍內，哪些內容涉及到重力加速度，它與其他物理量有何定量關系，并一一羅列出來：
（1）在靜力學中，靜止物體對豎直懸繩的拉力或對水平支持物的壓力大小就等于重力，即T=N=mg.若T（或N）和m能測出，則重力加速度g可測定.
（2）在超重或失重（但不完全失重）系統中，F-mg=±ma.若F、a和m可測出，則重力加速度g可測定.
（3）在運動學中，物體從光滑斜面上由靜止下滑，s=12gsinθt2.若s、θ和t可測定，則重力加速度g也可測定.
（4）在運動學中，物體從粗糙斜面上由靜止下滑，s=12（gsinθ-μgcosθ）t2.若s、θ、μ和t可測，則重力加速度g也可測定.
（5）自由落體運動中，h=12gt2.若h和t可測出，則重力加速度g也可測定.
（6）用重力加速度測定儀測定.
（7）在平拋運動中，豎直方向在連續相等的時間內位移之差Δy=gt2.若Δy和t可測，重力加速度g同樣可以測出.
（8）在斜拋運動中，水平射程可以表示為x=v02sin2θ/g.若x、v0和θ可測出，則重力加速度g也可測出.
（9）單擺做簡諧振動時，其周期可以表示為T=2πl/g.若T和l可測，則g可測.
（10）在焦耳測定熱功當量的實驗中，若能測出水的質量和升高的溫度，算出水增加的內能，再測出重物的質量和下落的高度，同樣可測定重力加速度.
三、選擇方案，簡便精確
對于每一個實驗目標，都可能存在多條思路、多種方案.教材中關于某個實驗目標的實驗方案，也只是眾多方案中的一種，而且不一定是最好的一種，而只是較可行的一種.那么在眾多實驗方案中，我們應如何選擇呢？一般來說，選擇實驗方案主要有三條原則：
簡便性原則即要求所選方案原理簡單、操作簡便，各量易測.應盡量避免實施那些原理復雜、操作繁瑣和被測量不易直接測量的實驗方案.
可行性原則實驗方案的實施要安全可靠，不會對人身和器材造成危害；所需裝置和器材要易于置備，不能脫離實際，不能超出現有條件.
精確性原則不同的實驗方案，其實驗原理、所用儀器以及實驗重復性等方面所引入的誤差是不同的.在選擇方案時，應對各種可能的方案進行初步的誤差分析，盡可能選用精確度高的實驗方案.
四、依據方案，選定器材
實驗方案選定之后，考慮該方案需要哪些裝置，被測量與哪些物理量有直接的定量關系，這些物理量分別需用什么儀器來測定，從而確定整個實驗需要哪些器材.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，是利用單擺裝置來進行實驗的，故需鐵架臺、細線和擺球等來組裝單擺.重力加速度可表示為g=4π2l/T2，周期需用秒表測定；擺長l是從懸點到擺球中心的距離，因此需用米尺和游標卡尺分別測定擺線長度l和擺球直徑d.從實驗原理表達式可以看出，實驗與擺球質量無關，故毋需使用天平。
一、光學顯微鏡觀察.適用于觀察生物微觀結構，如細胞結構，包括光鏡下看到的各種細胞器.
要求學生熟練掌握顯微鏡的使用技術. 其中涉及考查方面有：（1）低倍鏡（4X、10X）的使用方法.（2）高倍鏡（40X）的使用方法.（3）顯微鏡的放大倍數.顯微鏡放大倍數=目鏡放大倍數×物鏡放大倍數.（4）血球計數板計數法.（5）制作臨時裝片、切片和涂片.適用于顯微觀察，凡需在顯微鏡下觀察的生物材料，必須先制成臨時裝片、切片和涂片.
例在觀察顯微鏡時，經常遇到以下5種現象：（1）視野亮度晃眼；（2）
對光時視野中出現窗欞、樹影等物現象；（3）只見視野不見圖像；（4）圖像結構不完整，試分析出現這些現象的可能原因，并提出排除方法.
析（1）視野亮度晃眼，可能原因：①反光鏡直射強光源；②光照到通光孔上緣.排除方法：①用平面鏡斜對光源；②挪鏡.（2）對光時視野中出現其他物象，其可能原因是鏡筒太高或太低，調節一下鏡筒即可消除.（3）
只見視野不見圖像，可能是操作不仔細，低倍鏡頭偏于一旁.排除方法：將低倍鏡頭對準通光孔.（4）圖像結構不完整的可能原因是未根據材料的不同折光性用光，應調節光圈使透明度一致.
二、物理和化學分析技術
具體技術包括：
1.分離技術.分離技術主要是利用物理學和化學的原理建立起來的各種分離、純化方法.常用的分離技術有以下幾種：
（1）研磨、過濾.適用于從生物組織中提取物質，如酶、色素等，要求學生熟練掌握研磨、過濾的方法，如研磨時要先將生物材料切碎，然后加入摩擦劑（常用二氧化硅）、提取液及其必要物質，充分研磨之后，往往要進行過濾，以除去渣滓，所用過濾器具則根據需要或根據試題中提供的器材加以選用，如可用濾紙、紗布、脫脂棉、尼龍布等等.SiO2，由于過濾只是粗略地去掉渣滓，因此為了提高速度并使實驗明顯，一般不選用濾紙，而是選用脫脂棉.
（2）層析法.適用于溶液中物質的分離.主要步驟包括制備濾紙條，畫濾液細線，層析分離.
2.測定技術.
包括：（1）定性測定――比色法.從細胞組織中，鑒定有機物的常用比色法，參見下表.
成分試劑作用顏色反應
還原糖斐林（Fehling）試劑使自由醛或酮基的糖氧化產生棕紅色Cu2O沉淀
蛋白質雙縮脲試劑肽鍵在堿性環境中與CuSO4結合產生紅紫色的絡合物
淀粉碘液淀粉與碘結合藍色反應
脂肪蘇丹Ⅲ酒精溶液脂肪與蘇丹Ⅲ結合紅色反應
維生素A三氯化銻一氯仿溶液與SbCl3作用藍色反應
維生素B1重氮化氨基苯磺酸溶液在堿性溶液中發生作用紅色反應
核酸亞硫酸復紅溶液與DNA發生作用呈紅色或紫色
（2）定量測定――滴定法.
（3）同位素示蹤技術.同位素示蹤技術可用于物質代謝以及其他實驗中以了解物質來源或去向，或者區分事情結果是由于此還是彼的緣故.如光合作用光反應產物――氧氣中的氧的來源，二氧化碳形成葡萄糖的途徑，確定誰是遺傳物質的噬菌體浸染細菌的實驗等
典型例題
例1 葉綠體中色素的提取和分離：
（1）提取和分離葉綠體的色素，可采用方法.
（2）用毛細吸管在濾紙上劃出濾液細線時，線條越細越好，這樣可以避免 ，以便取得較好的 .
（3）葉綠體b為黃綠色，層折后的位置是在濾紙條的 .
（4）實驗應盡量在通風處進行，實驗后一定要將手洗凈，這是因為 .
析提取和分離葉綠體中的色素可采用紙層析法.在點樣劃線時，越細越好，這樣可避免色素帶之間部分重疊，以便取得較好的分離效果.層析后，濾紙條上自上而下有4條色素帶.因為該實驗使用了苯、丙酮等有毒化學藥品，實驗時應通風，實驗后要洗手，確保安全.
三、微生物培養技術
主要考查培養基的制作技術.培養基的制作過程如下：（1）配制液體培養基 .（2）配制固定培養基.（3）調整 pH.（4）過濾分裝.（5）滅菌.
典型例題
例將10 mL酵母液放在適宜溫度下培養，并于不同時間內等量均勻取樣4次，分別測定樣品中酵母菌的數量和pH，結果如下表.請分析回答.
樣品酶母菌數量（個/mm3）pH
（1）表中樣品的取樣先后次序為 .
（2）對酵母菌而言，100 mL該培養液的環境負荷量為 個.
（3）若第5次均勻取樣時，樣品中的酵母菌數量為760個/mm3.產生這一結果的原因是 .
析（1）根據樣品菌數，越在先菌數越少，由此取樣順序為2、4、1、3.（2）經過培養10mL培養液中有菌數1210個/mm3，環境負荷量應為1.21×107.（3）培養液中的營養物質不斷被消耗，pH減小，部分酵母菌因營養缺乏不適應而死亡并解體.
注：材料為培養的啤酒酵母.
四、植物解剖與生理測定技術
技術包括：各種器官解剖與觀察方法、徒手切片技術、光合作用強度的測定方法.
典型例題
例有人設計了一個實驗來證明光合作用需要CO2，他在兩支試管里裝入藍色的BTB溶液（這種溶液在酸性條件下呈黃色，堿性條件下呈藍色），向管內吹入CO2，溶液都變為黃色.在1號管內加入綠色水草，放在陽光下，2號管內也加入綠色水草，用黑紙包起來.如后，發現1號管內BTB液變藍，2號管內液體仍然黃色.因此，他認為這個實驗可以證明光合作用需要CO2.
有人認為這個實驗不夠嚴密，你認為如何在上述實驗裝置的基礎上加以改進，就可以使實驗更加嚴密地說明光合作用需要CO2？ .
析應增加1支黃色BTB液的試管中不放水草，但是照光，排除BTB液遇光變色的可能.
五、孟德爾性狀的遺傳分析技術
主要技術包括：1.果蠅的單因子實驗方法.選取具有一對相對性狀的果蠅（長翅與殘翅或灰身與黑身）進行雜交和測交，觀察雜種后代相對性狀的遺傳表現，從而驗證孟德爾分離規律.2.性狀分離比的模擬實驗方法.孟德爾的遺傳規律符合概率的基本原理.通過人工模擬形成配子時等位基因的分離，以及受精時雌雄配子的隨機結合過程，便可驗證基因的分離規律.
典型例題
例在番茄中真實遺傳的紫莖、缺刻葉植株（AACC）與真實遺傳的綠莖、馬鈴薯葉植株（aacc）雜交，F2結果如下：
紫莖缺刻葉紫莖馬鈴薯葉綠莖缺刻葉綠莖馬鈴薯葉
247908334
（1）在總共454株F2中，計算4種表型的預期數.
（2）問這兩基因是否是自由組合的？
析 （1）按基因的自由組合規律，兩對相對性狀條本雜交，F2的4種表型分離比應為9∶3∶3∶1，這樣4種表型的預期數應為256∶85∶85∶28.（2）這兩對
六、生態和環境考查技術
該技術主要包括：1、種群密度的測定技術.主要包括雙子葉草本植物種群密度的測定方法和昆蟲種群密度的測定方法.
典型例題
[關鍵詞]淺層；巖石物理建模；橫波速度估算；疊前反演；儲層識別
中圖分類號：TD327.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）36-0264-01
DLJ地區的館三段河流相儲層緊鄰臨南生油洼陷，是油氣運聚的主要指向區，由于臨邑斷層的長期活動，中淺層油氣成藏條件優越，成為惠民地區重要的油氣富集區。該區域河流相儲層砂體橫向變化快，平面展布不清晰，受到多種巖性彈性特征相似和復雜構造的影響，單靠一般的地震儲層預測方法多解性高，給下一步的勘探開發造成一定困難。
2015年DLJ地區進行了地震資料的目標處理，進一步精細刻畫了構造，提高了地震資料品質，為后續的儲層預測工作提供了好的資料基礎。但是儲層厚度薄，橫向變化快的難點，仍需要尋找行之有效的方法進行解決，多個與儲層相關的敏感彈性參數的組合應用可以達到進一步提高儲層描述的精度的目的。疊前反演是目前較成熟可靠的地層彈性參數求取方法，而工區內卻沒有相關的橫波速度數據。基于此，本文采用以巖石物理建模為基礎的橫波速度估算方法和疊前反演泊松比等敏感彈性阻抗數據體對儲層進行了精細描述。
1 橫波速度估算的方法原理
目前，單一彈性參數已不能滿足巖性油藏的勘探需要，因此縱波速度，橫波速度、密度等多種彈性參數的參數組合在儲層巖性、物性研究等方面有著重要應用.在DLJ工區內沒有橫波速度測井資料，因而準確估算求取橫波速度是敏感參數分析、構建疊前反演彈性參數與油藏參數關系以及準確儲層預測的關鍵。
基于Gassmann巖石物理模型及數學方程的轉換推導，正、反演計算得到橫波速度的原理與過程包括以下幾個部分：①儲層礦物成分主要以石英、長石、粘土礦物為主，根據Voigt-Reuss-Hill平均模型，對于任意己知各礦物組分體積含量和彈性模量的巖石，計算其等效模量的平均公式為：
（1）
式中，M為巖石礦物的等效彈性模量，為各組成成分的彈性模量，為第i個組成成分的體積含量，a為常數，在-1和+1之間。
Hill（1952）提出了將Voigt上限和Reuss下限取算術平均值的辦法，即Voigt-Reuss-Hill（V.R.H）平均模型，V-R-H模型可用于根據巖石的孔隙度和各組分礦物的體積模量及體積含量，進而用來估算基質礦物（顆粒）部分的有效體積模量。②基于含水飽和度和孔隙度等測井信息，應用流體混合理論，得到混合流體彈性模量。③反演獲得巖石礦物組分的彈性模量后，在給出初始參數后，可用K-T方程來估算初始干巖石骨架彈性模量。④利用巖石物理理論Gassmann模型正演模擬，公式為：
（2）
其中，為介質總體積模量，為骨架體積模量，為基質（顆粒）體積模量，為孔隙流體體積模量，為介質總剪切模量，為骨架剪切模量。
最終用巖石彈性模量（砂巖、泥巖、流體彈性模量）與巖石物性參數（密度、縱波速度）關系迭代計算出巖石橫波速度。
計算過程中要用實測縱波、密度與估算縱波速度和密度進行對比，如果不同則修改巖石物理模型及參數，多次反復最終確保得到彈性參數與實測參數接近。
2 敏感彈性參數分析
據測井資料和巖石物理理論，再考慮工區覆蓋廣、測井曲線全和探井關注程度估算了L93、L12、L981、L99、T10、LX111、TX19等10余口井橫波速度、縱波阻抗、橫波阻抗、拉梅參數*密度、剪切模量*密度、泊松比、縱橫比等常用的彈性參數，為分析儲層與油藏相關性好的敏感參數和疊前反演提供了豐富的基礎資料。
利用數據交匯分析技術對縱波速度、橫波速度、泊松比、縱橫波速度比等彈性參數巖性敏感性進行了分析，如圖1（a）所示，對單參數來說，只依靠縱波阻抗區分巖性的能力有限，砂質泥巖和泥質砂巖有大范圍的疊置。圖1（c）泊松比相比其他彈性參數對巖性更敏感，儲層巖性區分要別其他參數圖1（b）更好。雙參數交匯要比單參數對儲層識別效果更好，其中縱波速度和泊松比交匯對于儲層與圍巖區分效果更好。
3 敏感彈性參數反演與應用效果
疊前反演是以測井數據為約束信息，利用地震多入射角度的分角度疊加數據為基礎，以平面波非垂直入射理論為指導的地層多彈性參數求取技術。采用了高精度反演方法對Zoeppritz方程直接求解建立反射系數與縱、橫波速度、介質密度關系，導出Zoeppritz方程和與儲層有效彈性參數有關的Jacobi偏導數矩陣方程，實現基于Zoeppritz方程反射系數梯度矩陣的精確計算。
在儲層識別中利用泊松比參數可以將儲層和非儲層進行很好的區分，本次通過疊前反演得到泊松比反演數據體，比縱波速度以及縱波阻抗單參數更有利于儲層的識別，從而提高了河流相儲層的描述能力。
相比地震資料，疊前反演分辨率更高，圖2（左）是過L94井-L93-L12井的地震剖面，L93井鉆遇的兩個砂體無法分辨，如圖2（右）所示，通過疊前反演以后分辨率提高，L93井兩個砂體能夠區分，而且地震在橫向上反映為一個連續的同向軸，無法識別在L12井處的尖滅點，通過疊前反演以后，薄層識別能力提高，砂體尖滅點更清楚。
4 認識與結論
（1）巖石物理是地震彈性參數與巖石儲層參數的橋梁。建立合理的巖石物理模型和合適的參數選取才能精確估算橫波速度。通過DLJ地區的實際應用可以看出，在此基礎上計算的多種彈性參數聯合應用能更好的對河流相儲層的巖性進行識別。
（2）河流相儲層橫向變化快，砂體薄，垂向疊置，疊前反演泊松比數據可以將儲層與非儲層進行較好的區分，并且縱向分辨率更高，儲層尖滅點清晰，儲層預測能力大大提高。
參考文獻
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[2] 國井星.沖積-河流相層序地層模式[J].新疆地質.2003，21（4）：393-397.
關鍵詞：實驗教學；教學模式；素質教育；教師素質；措施
一、引言
物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，回顧物理的發展史，可以看出物理實驗自始至終都占有極其重要的地位和作用。在中學的各門課程中，物理課在提高學生的科學素質方面起著無可替代的作用，實驗在物理教學中更是占有舉足輕重的地位。加強實驗教學，提高物理教學效果和開發學生的創新能力，在提高素質教育的今天，顯得更加突出、尤為重要。
二、實驗教學在初中物理教學中的重要作用
（一）實驗是物理教學的重要基礎。
在物理教學中，運用實驗的目的主要在于給學生學習物理創造一個良好的環境，使學生能主動地獲取物理知識和發展能力，促進學生科學品質和世界觀的形成，同時通過學生分組實驗，使學生掌握實驗的基礎知識和基本方法，培養他們的實驗技能。
（二）實驗是物理教學的重要內容。
物理實驗本身就是物理學不可分割的重要內容，物理概念、物理定律的獲得、物理公式的總結和推導都離不開物理實驗。例如：力學中的牛頓第一定律、功的原理；電學中的歐姆定律、焦耳定律；光學中的反射定律、折射定律等物理概念、定律、原理及公式，都是在物理實驗的基礎上獲得的。在物理教學中為了使學生輕松理解和掌握物理概念、定律、原理及公式，教師若采用實驗方法來解決相關問題，將會達到事半功倍的效果。
（三）實驗是培養和激發學生學習物理興趣的有效方法。
俗話說：“興趣是最好的老師”，學生有了學習物理的興趣，相當于物理教學成功了一半，如果在教學過程中多采用實驗教學，不僅能夠向學生提供大量的感性材料，可大大提高學生的知識水平和經驗，加深對教材的理解，拓寬他們的知識面和知識廣度，而且更加可以通過實驗教學來揭示客觀事物的本質特征和規律，而實驗往往直觀形象、生動活潑、理論聯系實際，很容易激發學生的學習興趣和求知欲。
（四）實驗是培養學生能力的手段。
實驗可以培養學生的觀察能力、思維能力、發現問題、分析問題和解決問題的能力；可以培養學生基本的實驗能力和動手能力，進一步培養他們獨立工作的能力和創新能力。也可以使學生進一步理解物理概念和定律，正確而深刻地領會物理知識。
鑒于實驗教學在物理教學中的地位和作用，我們不僅應該重視實驗，而且應該在整個物理教學中認真貫徹以實驗為基礎的原則。
三、目前，農村學校初中物理實驗教學的狀況
（一）基本情況調查。
目前，在部分農村鄉鎮辦中學中，課本上所要求的學生分組實驗、教師演示實驗完成情況較差，這包括數量上和質量上。不少學校的物理實驗數量達不到教學大綱的要求，甚至有相當一部分學校，基本上一個學生分組實驗都不做，即使有的學校按要求完成了，但是實驗教學的效果往往不如人意。
（二）實驗經費投入不足，硬件設施不完善，儀器配備短缺限制了物理實驗教學的開展。
目前，還有很多農村學校雖然名義上設有物理實驗室和儀器室，但通常都是一室多用。物理實驗室、化學實驗室、生物實驗室共用，物理儀器、化學藥品、生物標本也混放在一起，引起物理儀器、生物標本嚴重腐蝕，提前報廢，更有甚者有部分學校，由于擴大招生，學校的校舍比較緊張，就把物理實驗室改為教室或學校會議室，使學生分組實驗無法開展。實驗儀器配備也嚴重不足，學校類別是二類的學校，實驗室及實驗儀器配備還沒有達到三類學校的標準，利用現有的實驗器材，遠遠不能解決初中物理實驗教學之需，且現有的實驗器材損壞嚴重，不少器材缺胳膊少腳，多數器材老化、腐蝕，使得物理實驗教學不能有序進行。目前很多實驗設備都是幾年前“普九”“普實”驗收時根據舊教材的實驗配備的，新教材安排的實驗活動很多不能開展。一些實驗探究活動，如：研究電磁感應現象、焦耳定律、探究海波的熔化實驗等都不能正常開展。
（三）片面追求升學率，重理論、輕實驗。
為了使學生在考試中取得一個高分數，教學方法普遍采用講授法，有的教師甚至認為學生不會做實驗不要緊，只要會動筆考實驗就行，由此而引發了“做實驗不如講實驗，講實驗不如背實驗”的錯誤做法。一些物理教師之所以會放棄運用實驗的直觀教學方法，是因為他們認為這樣做既節省了時間，又便于突出和促進學生把握有關實驗的知識要點，繼而提高所謂的教學效率。其實這樣教出來的學生一但遇到實際問題，就束手無策，不知如何動手。
（四）實驗教學模式僵化、教學方法欠佳。
農村初中的物理實驗教學無論是驗證性實驗還是探究性實驗，其實驗教學環節幾乎相同，即學生模仿老師的演示或照著黑板上寫的實驗步驟按部就班地進行操作，學生只是機械盲目地進行操作，對于為什么要這樣做，學生不知道，學生所關注的是結論而不是過程。現階段往往是一個班的學生同一時間做同一個實驗，用同一種方法，相同的儀器，都要在規定的時間內做完，得出同一個結論。這樣就有可能導致部分學生看別人怎么做，自己就怎么做，特別是在我們農村中學，由于實驗條件的限制，一個班有70多個學生，而一個學生實驗最多也只能分成8個組，這就導致一個組有8-9個學生合做實驗，有部分學生只能在旁邊看，不能親自動手做，當然也不關心實驗觀察，不記錄有關數據，更談不上去思考，這種教學模式不利于提高學生發現問題，解決問題的能力、不利于引導學生突破思維定勢、不利于學生創新思維方法的養成、不利于學生智力的發展。
（五）實驗考核方式，不利于實驗教學的開展。
在現在的中考物理科考試中，雖然把物理實驗操作考試列入物理考試當中，但考試成績實行等級劃分，即只分為“達標”和“不達標”兩個等級，也沒有把考試成績加入中考總分，只是作為示范性高中錄取新生的一個參考，試想農村初中學校能有幾個學生能進到市示范性高中就讀呢？所以目前實行的理化實驗操作考試對促進實驗教學作用不大，學校領導、老師、學生沒有引起足夠的重視。現在考試的形式主要體現在筆試檢查學生對實驗的記憶和理解運用情況，學生的實驗探究能力、操作能力并不能真正在有限的卷面上反映出來，導致出現學生背實驗，紙上談實驗的狀況，教師也會淡漠物理實驗的教學。
（六）領導不重視，師資配備不足。
本人工作十幾年來，學校物理實驗室的管理人員換了一個又一個，教務員、圖書室管理人員、體育室管理人員、飯堂工作人員等都先后管過實驗室，但從沒有出現過專職的實驗管理人員，最好的情況是物理教師兼任了。他們的職責就是拿鑰匙開開門、掃掃地，上級檢查時造造材料，做實驗都得任課教師親自準備。這樣一支隊伍，維持日常教學已經挺費勁，要全面實行實驗準備、實驗及實驗后的儀器整理和維修就恐怕是勉為其難了。
（七）教師教學觀念陳舊，自身素養跟不上。
首先是教師的思想觀念問題，在農村學校，由于教學條件較差，教學任務沉重，使得部分教師在思想上淡漠了新課標、新教材、新教法，更談不上費時費力地組織學生進行實驗教學，導致教師在實驗教學的組織上，在教學過程中，在物理成績的考核上都存在問題，導致實驗教學形式單一，陳舊，為完成教學任務而安排實驗，實驗沒有計劃，沒有目的，缺乏系統性，這樣很難培養學生的動手能力。
其次教師素質的高低直接決定著物理實驗教學的質量，從目前初中物理教師的隊伍來看，呈現專業化教師偏少，課時負擔過重的現象。農村初中不少學校，有些物理教師因為年齡偏大、從教時間長，傳統的物理實驗教學觀念難以割舍，對新課程改革推行的教學方法抱有成見。對于從教時間較短，經驗不夠豐富的年輕教師，對新的教學方法熱情很高，但是如果課堂教學沒有達到心目中的效果，便會心灰意冷，缺乏激情，這些都會影響到實驗教學的推進。
四、促進初中物理實驗教學的措施
針對目前實驗教學存在的問題，要轉變物理實驗教學的理念和教師實驗教學的能力、水平，是培養學生能力和素質，提高科學素養的重要途徑。物理實驗在中學物理教學中扮演著極其重要的角色，它是教學體系中不可或缺的教學內容和方法，如何改變目前初中物理實驗面臨的種種困難呢？
（一）政府關懷，學校領導重視。
“教育強國，教育富民”是中央多次提出的戰略目標，政府關懷加大政府投入，進一步改善義務教育辦學條件，是改進和推進新課程順利、健康實施的關鍵和保證。學校領導引起足夠的重視，從教師的配備、課程的安排、學生實驗時間上給予保證，確保初中物理實驗教學順利進行。
（二）轉變實驗教學觀念，推動初中物理實驗教學向前發展。
長期以來，社會和家長甚至上級主管部門評價學校的標準往往是一個升學率，評價學生看分數，很自然地大家仍以應試、升學為軸心來安排教學內容。目前有些學校的做法是：給初三年級的每個老師下一定的中考升學指標，一個班分數達到“A+”等級要多少人，“A”等級要達到多少人等等，并且達標與否是衡量一個教師教學水平的唯一標準。其實這樣衡量一個教師的教學能力、教學水平是片面的，因此要轉變觀念，就要轉變整個社會的觀念，要讓學校和教師認識到教育不能追求表面效果、不能急于求成、而要著眼于未來。只有觀念端正了，才能在課程設置，經費投入，師資配備和其它有關方面充分考慮物理實驗教學的實際需要，并在一定程度上對實驗教學改革給予保證。
（三）探索改革適應新課標的實驗教學模式，改革實驗教學方法，發揮主導，主體功能。
大力探索改革適應新時期形勢的初中物理實驗教學模式，建立起按科學設計實驗教學程序，優化實驗教學過程、指導實驗方法。教學時讓學生主動操作、探究、分析、歸納出結論，通過探究活動，不僅體現了“教師為主導，學生為主體”的教學理念，更增強了學生發現問題、解決問題的能力，培養了學生科學的思維方法，更重要的是在探究過程中培養了學生的創新精神。
（四）加大考查力度，改變考核方法。
近幾年來，雖然中考物理學科的考試不僅有書面考試，還進行了實驗操作考試，但是從實際操作情況來看，效果并不盡人意，原因：①實際操作考試成績并不計入中考總成績，學生、老師并不太重視。②操作流程有待規范，物理實驗考查都是由各城區、各學校自行組織，有部分學校物理老師自己監考，教育主管部門巡視，考試成績的虛實有待進一步論證。③考題往往是事先公布，即使平時不做實驗，到考查之前加強訓練一下也沒有多大問題等等。因此建立健全的實驗考核的評價、督導、激勵機制，確保農村中學物理實驗教學的正常開展，提高物理素質，造就一代新人。
（五）加大力度，提高教師的自身素養。
農村初中物理教師應不斷提高自己的知識水平和實驗教學能力，使自身具備良好的實驗技能，必竟教師是新課程改革的直接參與者，要真正運用好物理實驗教學，使之為提高教學質量、促進新課改的實施發揮出獨特的作用，需要教師具備良好的實驗教學素養。因此教育主管部門應建立和完善教師培訓制度，多渠道、多形式搞好實驗教師培訓，通過舉行各級物理實驗研討會，提供物理教師間的交流與探討的機會，從而相互促進。同時實驗室工作人員也必須具備豐富的專業知識，較高的業務水平，能根據新課標的要求，具備選擇器材的基本能力，必須做到專職專用。
（六）改變實驗室的管理方式。
目前，絕大多數的農村學校的實驗室管理都是封閉式的，物理實驗教學也局限于課堂教學。實際上，除了課堂實驗教學外，開放實驗室，讓學生到實驗室去通過“動手”自主做實驗，可以有效拓展學生的創造空間，促進實驗教學的順利開展。開放實驗室應注意以下幾點：①開放時間。可選在每天的自修課或課外活動時間，讓學生有條件研究和創造，使學生能自由進入實驗室，但要做好登記工作。②儀器擺放要合理。③材料利用。學生除了可以充分利用實驗室內各種儀器進行實驗外，還可以把平時丟棄的易拉罐，橡膠管等收集起來加以利用，這樣做既可節省資源，又可培養學生勤儉節約的好習慣。④組織管理。除了安排實驗員負責開放時間的宏觀管理外，還可安排若干名學生協助管理，提供指導。
（七）做好課外小實驗，小制作的指導，引導學生自制學具、教具，參加“小發明、小制作”活動。
關鍵詞：初中物理；有效性；積極性；主動性；學習能力
新課改對新時期的教學提出了更加嚴格而開放的要求，將重點放在了學生的學習體驗上面。雖然目前采用的還是評分制度，但是對學生的實踐能力已經有所關注。這表明我們培養的人才不能只是“紙上談兵”，應該具備更強的實踐能力和創新精神，這一點在實驗教學中被充分體現出來。
一、轉變實驗教學觀念，突破實驗教學思維
傳統物理教學限制了學生思維和創新的能力，對物理的學習也僅限于掌握基礎知識，解決物理問題等，但是對這樣做的意義和真正原因卻一知半解，造成學生學習積極性不高。而考試評分制度又造成很多學生急于眼前一時學習“功利”，忽視了物理的實驗操作技能，甚至造成“高分低能”現象的出現。要想提高初中物理課堂的有效性，就要重視初中物理的實驗教學。而對于初中物理實驗教學來說，重要的不是學生如何完成實驗步驟，而是從實驗中能夠反思到什么，能夠學習到什么。將目光聚焦在學生的學習能力培養上面，結合大量的物理實驗讓學生發現物理學習的探究意義。
另外，老師還要突破傳統的教學思維，對物理實驗教學方式方法進行大膽地創新。因為現在的學生都具有極大的好奇心，而且隨著信息時代的發展，他們接觸的事物也往往被拓展了很多。所以傳統的實驗教學已經不能滿足學生的需要，他們需要更多新穎的實驗方法。老師要及時補充自己的實驗內容，從網絡上獲得更多的資源，學習一些有趣的實驗方法和實驗內容，結合本校的實驗操作實際，盡量采用生活中常用的材料，用創新的方法進行實驗教學。
二、結合實際生活教學，體現物理實驗意義
生活是最好的老師，物理知識來源于生活，是物理學家通過認真的觀察和求證才得出來的規律。因此我們學習物理實驗，也要將其放置到生活當中，從它根本的來源開始探究。這不僅有利于學習的“追本溯源”，還能激發學生的學習欲望和解決問題的能力，讓學習物理實驗的意義更加深刻。而初中物理中的知識都是基礎性的，它包含的一些實驗也和生活比較貼近，所以老師可以以生活為背景進行引導。教師要重視自己已有的生活經驗，引導學生思考生活現象，或者有意識地觀察生活。有效性實驗教學杜絕照本宣科，完全按照教材的實驗方法教學，而要讓學生看到物理實驗的現實反應。比如，物理實驗除了教材上的幾種之外，可以讓學生觀察燒開一杯熱水的過程，會發現慢慢有蒸汽噴出，在蒸汽上面放一塊玻璃，很快就會觀察到水珠。其實物理實驗是我們生活現象的各種集中，也就是將反映一種物理原理的現象集中起來。利用生活經驗和實例進行物理實驗教學，會提高學生學習的有效性，也能促進他們在生活中不斷地思考，將生活作為一場實驗，仔細觀察，認真思考。
三、實驗教材走向學生，知識實踐再次創造
傳統的物理實驗教學是老師帶著學生走向教材，而有效性的學習應當是老師起一個橋梁的作用，連接教材和學生，讓教材走向學生。這樣一個主動和被動的關系，就體現了誰是學習中的主體，學生是主動學習知識，還是被動接受知識。要想提高初中物理實驗教學的有效性，自然要選擇前者，讓學生主動學習知識。物理實驗活動不是教材上知識的翻版，也不是將知識從課本上總結出來那么簡單。老師要立足于教材的實驗方案，將教材中的實驗方案進行有效總結，然后結合目前的創新點，將教材實驗和課改要求很好地結合起來，體現物理實驗的精華部分，足以吸引學生的興趣，然后以此為誘導，展開新的學習。
再者，知識的再創造過程也是物理實驗有效性學習的一個重要表現。因為我們做物理實驗不是為了單純地證明某個定理，而是從現象的角度來知道原理，從而更好地對其進行應用。因此在做實驗的過程當中，老師要注意引導學生的實驗知識再創造能力，強調物理實驗之間的聯系，通過對比法、類比法或者是總結法等，讓學生獲得更加有效的實驗操作和實驗反思能力。培養學生舉一反三，由舊知識到新知識的理解能力。掌握實驗操作的基本技能，從每個實驗中獲得超出實驗結果本身的知識，并對知識進行再創造，這才是真正的有效性教學。
總之，初中物理實驗教學的有效性一定要立足于學生的探究能力、創新能力和實踐能力等具有再創造價值的學習能力，重在培養學生的學習興趣和實驗操作能力。通過實驗技能和基礎物理知識，逐漸幫助學生形成一個高質量的科學知識體系，完善科學探究精神和能力，為物理學習乃至整個科學的學習打下良好的基礎。
關鍵詞：初中物理；實驗教學；實驗探究能力；創新思維
中圖分類號：G622 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）19-301-01
初中二年級學生開始學習物理學，對他們來說，物理是一門全新的學科，雖然課程中講到的知識在小學、在生活中經常見到，但物理學絕不僅僅是這些小常識、小知識，物理學是一門以實驗為基礎的科學。怎樣才能學好物理學呢？觀察和實驗是學習物理知識的重要方法，而探究是攝取知識的精髓。因此我們在物理教學中要注重培養學生的實驗探究能力。
一、激發學生實驗探究的樂趣
“興趣是最好的老師”，學生在學習活動中，對自己感興趣的現象、原理、規律等，總是主動、積極地去認識、探究。在教學中，興趣能夠促進學生去思考、去探究、去創新，它是發展思維，激發學生主動學習的催化劑，是調動學生學習積極性、自覺性和創新性的一種內在動力。傳統的教育觀側重于知識的傳授，忽視思想教育和能力培養，使學生將精力陷于知識點的學習和解題中。物理世界是一個充滿神奇的世界，大量的物理實驗能顯現各種奇妙的物理現象，并且物理與人們的生產生活緊密相連，非常切合實際，能夠使學生感到學有所用。因此，在教學中，要設法激發學生實驗探究的樂趣。我們應該根據學生的特點和規律，激發學生的學習和探究興趣，可以在教學中充分利用身邊的物理現象、實驗等方法來刺激學生那種隱藏在內心深處的求知欲，激發他們的探究興趣，培養起他們的創新意識。如在上“聲音的產生與傳播”時，可以事先安排學生帶一些常見樂器，讓學生觀察樂器發聲時出現的現象，讓學生親身體驗發聲的變化；在“凸透鏡成像”這一節中，可以要求每位學生弄一個凸透鏡，動手找出成像規律，并自制望遠鏡；在“串聯電路”這節中，要求學生用電池、導線等制作一個音樂門鈴，安裝在家里。這樣能給學生留下很深的印象。大量的事實證明要激發學生的探究興趣，就要把握“從生活走向物理，從物理走向生活”。
二、精心設計探索性實驗
1、講明探索規律的設計型實驗原理和方法。如：研究電流跟電壓、電阻關系的實驗，首先引導學生討論“如何研究這三個物理量的關系？”，得出“控制變量”的研究方法，讓學生真正領會實驗的設計思想。然后讓學生擬出實驗方案，在師生共同探討如何提高實驗準確程度過程中不斷修正學生設計的實驗方案，確定出實驗的方法和步驟，再組織學生動手實驗，得出實驗數據，最后引導學生分析實驗數據，得出實驗結論。這樣，讓學生通過自己的實驗探索，發現知識，成為知識的發現者，并體會到成功的喜悅，獲得學好物理的信心。
2、指導學生運用基本的思想方法，改進原有實驗和開設設計性實驗。當學生對物理實驗的基本思想方法有了一定的認識時，教師就可以有目的地引導學生在實驗過程中運用這些思想方法。這里提出兩個有效的辦法，一是讓學生對現有實驗中存在的問題進行分析和研究，進行改進。二是開設設計性實驗，由實驗室提出實驗題目，學生自行制定實驗方案，選擇儀器設備，獨立完成實驗。如在復冊力學部分時，我讓學生根據所學的力學知識，設計幾種測物質密度的實驗方案，經過約一個周的準備后，我利用專門的時間，與學生對該問題進行了探討，不少同學都能積極發表自己的見解，講明自己的方法，全班同學分別設計了無天平、無量筒、無天平和量筒等情況下，測出固體或液體密度的方法十幾種，用到的知識牽扯到密度、壓強、浮力、杠桿等多個知識點，雖然有些同學方法類似，都是學生們根據平日資料積累、經過積極思考，大膽創設出來的，有一定的獨創性。
3、不定期組織物理實驗研討會，運用頭腦風暴法組織學生對學過的物理實驗進行反思、研討，增強學生分析、思考問題的能力。如師生共同討論分析被稱為物理孿生實驗的“伏安法測電阻”與“測小燈泡電功率”這兩個不同物理實驗之異同點，培養學生比較、分析能力；師生共同討論同一器材如鉛筆的不同實驗功效：可用來演示“滾動摩擦比滑動摩擦小”，一端削尖可用來演示“壓力一定，受力面積越小，壓強越大”，“鉛筆芯是導體，木頭是絕緣體”，削鉛筆說明“力可以改變物體的形狀”等，培養學生發散思維能力。對提高實驗教學效果，發展學生思維也有較好的促進作用。
三、培養學生善于從觀察中提出問題，思考問題
從觀察現象中發現問題并能提出問題，表明觀察者的觀察已很細致全面，并能勤于思考，這正是我們教師所期盼的，因此作為教師，在觀察實驗探究中不斷引導學生思考，得到了什么？為什么會出現這一現象，變化條件后？還會怎樣？如在“研究冰的熔化”實驗探究中，指導學生明確觀察對象是什么？觀察冰在熔化前，熔化時、熔化后是否吸熱？狀態如何？溫度如何變化等，通過觀察獲得冰熔化的特點，使學生對冰熔化時的感性認識上升到理性認識。
四、注重生活實際，培養探究能力
關鍵詞 初中物理；實驗教學；虛擬實驗；仿真物理實驗室
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2015）11-0158-02
仿真物理實驗室是一款面向中學物理課堂開發的一款軟件，內容包含了電學、力學、聲學、光學等所有實驗的仿真演示，具有集成化程度高、操作簡單等特點。這種軟件有利于師生在使用中根據自己的實驗設計把精力放在實驗模型的構建上而不是操作上。這款軟件為物理實驗教學提供了極大的方便。
1 在初中物理教學中使用虛擬實驗的意義
可以彌補傳統實驗儀器不足的現狀 實驗是物理教學的靈魂，但在傳統物理教學中，由于現實條件和教學理念等原因，只注重知識的口頭講解，不重視實驗操作，或在教學中只做比較簡單的實驗，導致實驗儀器嚴重不足。加之國家實施新課改以來，物理實驗發生很大變化，很多原來舊的實驗儀器被淘汰，雖然學校增添了很多新實驗儀器，但仍不能滿足物理實驗教學的現實需要。現在學校安裝的仿真物理實驗室軟件，包括了中學物理的所有實驗，原來很多做不了或因儀器不足不能做的實驗都可以用虛擬實驗來代替，解決了實驗課上不足或因場地儀器數量不足，實驗跟不上教學進度的現象。
本身具有傳統實驗無可比擬的優越性 虛擬實驗是根據實驗的相似性原理，運用軟件提供的虛擬實驗設備來搭建自己的實驗。這樣不僅可以做一些因自然條件限制在傳統實驗教學中無法做的實驗，如真空狀態下的物體自由落體運動；還可以隨時控制實驗進程、節奏，讓實驗結果更理想，讓實驗現象更明顯清晰可見。同時，避免在物理實驗中因學生操作的不規范而產生的危險性，避免實驗儀器在實驗過程中的損耗和損壞。
2 在初中物理各類型實驗中哪些實驗需要虛擬實驗
實驗是物理教學的靈魂。在初中物理實驗教學中會碰到五大類實驗，分別是測量型、探究性、演示型、操作型、設計型。在這幾類物理實驗中，籠統地來說，筆者認為比較適合運用虛擬實驗的有演示型、探究型、設計型。因為現實教學條件的限制，都實行大班教學，演示型實驗如果運用傳統方法去做，不能保證每個學生都能清晰地觀察到實驗現象。而虛擬實驗可以很好地解決這個問題。探究型、設計型實驗需要學生自主設計實驗方案，虛擬實驗可以方便地幫助學生檢驗實驗方案的正確性，既節省了時間，又避免了因學生設計方案錯誤導致的實驗儀器的損耗。但也不是絕對的，其他類型的實驗也有的非常適合運用虛擬實驗，所以在現實教學中要具體問題具體分析。
虛擬實驗在測量實驗中的應用 測量實驗是物理實驗中比較簡單的實驗，操作簡單，實驗儀器易得，一般無需用虛擬實驗。但也有一些測量實驗比較復雜，在正常的環境下實驗很難完成。如初中二年級物理“伏安法測小燈泡電阻”，這個實驗如果用傳統的儀器進行，學生很難獲得實驗結果，且容易造成儀器的損壞。這個實驗需要用虛擬實驗來輔助教學，操作步驟如下：
第一步，由于這個實驗比較抽象，需要教師講解實驗原理；
第二步，學生根據原理，利用虛擬實驗室進行實驗，連接電路圖；
第三步，教師根據學生在實驗中遇到的問題進行輔導答疑；
第四步，學生在對這個實驗理解的基礎上進行真實實驗，彌補虛擬實驗之不足，取得良好的教學效果。
虛擬實驗在探究實驗中的運用 探究實驗的目的就是培養學生透過現象看到本質的能力和發現問題的意識，所以實驗的現象是很重要的。但在真實試驗中，許多事物的現象會受外界因素的影響，導致實驗方案無法實施，這就需要借助虛擬實驗。如初中二年級“探究凸透鏡成像的規律實驗”，此實驗會受室內光線強弱的影響，室內光線控制不好，就得不到實驗現象，更談不上規律的總結。虛擬實驗則很好地解決了這個問題。
虛擬實驗在演示實驗中的應用 在物理實驗中最常見、最普通的實驗就是演示實驗。物理教師在講解概念的時候，因班級太大，導致很多學生對物理現象觀察不清晰，影響了對物理的學習興趣。虛擬實驗則很好地解決了這個問題。如初二年級“光的反射實驗”，學生既可能因室內光線的影響，也可能因在班內位置的影響，導致實驗效果觀察不明顯，這就需要借助虛擬實驗平臺進行實驗。
虛擬實驗在設計型實驗中的應用 設計型實驗重在培養學生自主解決問題的能力。在實驗中學生要根據自己要解決的問題來選擇實驗儀器，設計實驗，構建實驗模型，同時還要把自己不理解的實驗現象去弄清楚。這就需要虛擬實驗來幫助。一方面，虛擬實驗可以檢驗實驗設計是否合理；另一方面，虛擬實驗能幫助學生理解實驗現象，同時避免因實驗設計錯誤而造成的儀器損失。如“理解并表述牛頓第一定律實驗”，在這個實驗中，摩擦力是理解牛頓第一定律的關鍵，摩擦力的大小直接影響了實驗現象。但是摩擦力大小參數的設置在真實實驗中不好控制，虛擬實驗很好地解決了這一問題。
虛擬實驗在操作實驗中的應用 操作實驗是為了培養學生自己的動手能力和理論聯系實際的能力，一般在操作實驗中不主張運用虛擬實驗代替真實實驗。在初中物理教學中，很多的操作實驗都是電學實驗。電學實驗儀器較貴重且容易因錯誤操作而被損壞。所以在教學中要讓學生借助虛擬實驗清晰觀察學習實驗過程，鍛煉正確的實驗操作能力，避免在真實實驗中出現過失，導致實驗儀器損壞。如初三年級“串并聯電阻實驗”，如果不事先加以練習，在實驗中接線錯誤的話，很容易燒壞實驗儀器。但操作實驗一定要在虛擬實驗后進行真實實驗，畢竟虛擬實驗只是一個仿真實驗，起不到鍛煉學生動手能力的目的。在操作實驗中要把真實實驗與虛擬實驗相結合，這樣既解決了真實實驗的困難，也解決了虛擬實驗的不足。
3 結束語
總之，在新課改注重實驗的今天，虛擬實驗在實驗教學中確實起到很大的作用。但是不宜夸大虛擬實驗的作用，虛擬實驗帶來巨大方便的同時，也有很大的缺點。如果過多運用虛擬模擬實驗來代替傳統實驗，就會缺乏實驗的真實感，不利于培養學生動手能力、合作能力和創新能力，因為學生親手實驗的經歷是虛擬實驗代替不了的。此外，虛擬實驗，如果使用不規范，很可能會生成一個假的結果。但像這幾種實驗是可以用虛擬模擬實驗代替的，如危險性比較大的實驗、現象不明顯的實驗、現有條件做不了的實驗。因此，教師應該在實際教學中，根據教學實際，結合運用虛擬實驗與傳統實驗，只有這樣才能發揮虛擬實驗的最大效能。
參考文獻
[1]李春艷，易燁.虛擬仿真實驗室的建設與實驗教學的改革[J].中國管理信息化，2014（12）.
