计算机仿真实验在物理实验中的应用

【摘要】在高中的物理教学中，物理实验具有着分外重要的作用，而常常会有一些物理实验在常规的条件之下，实验的效果不理想，或者是没有办法进行实验，都是受到了实验设备、条件，以及实验自身的影响，因此给物理教学带来了极大的困难。将计算机仿真实验应用于物理实验之中，可以起到事半功倍的效果，或者是克服常规实验的不足。文章针对计算机仿真实验在物理实验中的应用进行探究。

【关键词】物理实验仿真实验计算机创新

计算机仿真实验，是在仿真技术的发展之下所产生的。在虚拟实验环境下所进行的计算机仿真实验，可以增强物理实验教学效果，激发学生的兴趣，并且最大可能的减少实验室硬件资源，是一种具有着较好前途的新型实验教学模式。

一、扩充实验内容，克服实验缺陷

计算机仿真实验，采用的是虚拟实验环境的思路，实验的结果准确，避免了实际教学之后存在的种种不利因素，是对传统实验的一个有益的补充，可以增强我们学生的科学实验的信息，培养学生实事求是的科学实验态度；而真实的实验，在一定的程度上影响到了学生做实验的兴趣和信心，以往内受到了实验环境、仪器误差、认为操作等不确定因素的影响，促使实验结果产生较大的误差。并且，伴随着信息科学技术的发展，开设高层次的实验项目是需要高成本投入的，而在全新时期培养创新人才目标，那些传统落后的实验项目已经不足以满足，所以开设计算机仿真实验就是针对上述问题最好的办法。因为其可以将那些成本较高但是可以反映科学发展前沿的物理实验进行动态模拟，以及那些抽象的没有办法具体操作的，化虚为实，拓展实验内容的覆盖面，弥补现有实验项目的不足。

二、节省教学时空，营造多样化教学模式

计算机仿真实验，可以将物理实验的各个环节所覆盖，利于用计算机将教师指导、实验设备、学生操作、教学内容有机的结合在一起，是一种全新的实验方式。虚拟仪器的可操作性、交互性以及真实感，和实际一起基本上一样，且简单易行，仿真实验具有逼真的实验过程及界面，说明其具有着非常强的仿真能力；计算机仿真实验可以随时给予我们学生帮助和提示，具有着良好的帮助文档及人机交互界面，说明其交互性好；在进行仿真实验中，尽管有着不当的操作，因为大部分是虚拟仪器，所以是不会真正损坏仪器的。通过仿真实验进行模拟操作，是在预习完实验后，可以减少实际操作过程中的失误，以及提升实验的效率。我们学生能够将实验内容和仿真实验软件，在在实际的教学过程中进行链接。计算机仿真实验，促使实验教学的内容在时空上得到了延伸，促使实验教学走出了实验室。

三、利用计算机仿真物理实验规律

在物理实验之中，实验过程所反映出来的物理规律是比较抽象的，尽管、实验现象基本上清晰，我们学生难以理解。所以，可以积极的利用起计算机仿真实验，促使我们更加深刻的理解客观物理规律，为我们搭建由形象思维迈抽象思维的“桥梁”。当在做透镜成像实验的时候，能够将几何光学有关于透镜成像的问题，动态、准确且直观的展现在学生的眼前，就是采用了计算机仿真演示物距、焦距、像距和像的变化情况。能够将凸透镜变为凹透镜，让学生参与到实验观察、提出问题、分析总结的全过程之中，让学生观察实验，促使取得良好的教学效果，使得整个仿真实验的过程都可以流畅直观。

四、利用计算机仿真物理实验现象

在物理的教学之中，一些物理实验借助于先进的仪器也是较难以看到的，学生自然难以理解物理实验的本质。通过计算机仿真物理实验现象，能够形象逼真的将之前本没有办法看清的现象，呈现在学生的眼前。原子核裂变、天体运行等，就可以加上智能化的语音提示，将长时间的过程缩短，或者是可以将微小放大，促使整个计算机仿真物理实验的过程更加的明显，实验现象更加的清楚，起到直观、形象的效果。例如在演示平抛运动的时候，采用计算机仿真实验，先通过数码相机将其运动的全过程拍摄下来，之后进行计算机仿真制作，通过慢动作回放，就可以清楚的看到瞬间过程的延长，在计算机的屏幕上显示出平抛运动，以及自由落体运动的小球轨迹。通过计算机仿真实验在物理实验中的应用，提升了教学的效果，增强了学生对你物理知识的理解。

结语

计算机仿真实验在培养学生创新能力方面发挥着重要的作用，对于物理实验教学的全新模式的开创，通过真实物理实验和计算机仿真实验的结合。通过引导和鼓励学生进行虚拟仪器的设计，以及制作仿真实验，可以，提升学生的计算机应用能力，极大的激发学生的实验兴趣，开拓学生的思路。但是其仅仅是对物理实验的一种模拟，和真实的实验之间存在着一定的差异，所以在真实的物理教学中，要正确的处理好真实实验和仿真实验之间的关系。

參考文献

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