仿真实验与实际操作的实验各有什么特点
仿真实验可以说是实际实验的的前提,而实际的操作又是对仿真实验的验证。二者的关系是相辅相成的。
仿真实验最基本的步骤是建模,建模的过程就涉及到很多理论工作和经验结论,同时,仿真的结果是在一个特定模型下的计算结果。所以仿真不能完全代替实际实验。从另一个哲学的观点来看,“实践是检验真理的唯一标准”,仿真也不能完全代替实践。
但是也不能因此就否认仿真的合理性。基于模型的假设,我们承认仿真的结果,并以此进行分析,通过模型来理解实际的情况,甚至于外推到我们尚不能进行实验的区域进行预测。
与常规实验相比,虚拟仿真实验有何优点,有何缺点
与常规实验相比,虚拟仿真实验具有以下优点:安全性高:虚拟仿真实验不需要使用真实的物质、设备和环境,因此不存在实验操作所带来的危险和风险,学生可以更加安全地进行实验。重复性好:虚拟仿真实验可以反复进行,而常规实验有时候受到实验物质和设备的限制,不能反复进行,虚拟仿真实验因此可以让学生更好地理解和掌握实验原理和操作技能。经济性好:虚拟仿真实验不需要消耗大量的实验物质和设备,因此成本较低,而且可以节约人力、物力和财力等各方面资源。灵活性强:虚拟仿真实验可以根据学生的需要和实验目的进行定制,不受时间、空间、设备等因素的限制,具有更强的灵活性和可定制性。虚拟仿真实验的缺点包括:无法完全代替实验:虚拟仿真实验虽然可以模拟真实的实验环境和操作过程,但仍然不能完全代替实验的真实性和感性认识。对学生技能要求较高:虚拟仿真实验需要学生掌握一定的计算机操作和虚拟仿真技术,学习成本较高。数据和结果有局限性:虚拟仿真实验的结果和数据往往只能局限于模拟程序中的数据和结果,与真实实验存在一定的差异。可能对学生学习积极性产生影响:虚拟仿真实验可能对学生的学习积极性产生一定的影响,不利于培养学生的实验精神和实践能力。虚拟仿真实验和常规实验各有优缺点,应根据实际需要和教学目的选择合适的实验方法,让学生能够更加全面、深入地掌握知识和技能。供您参考。
通过对实验过程的体会,你对一实验为基础的科学探究有哪些认识?
☆重视物理实验
物理学习最忌讳不重视实验,甚至不做实验,只凭主观臆断。这往往会“失之毫厘,谬以千里”。 VCM仿真实验认为作为实验性很强的学科,“大概”、“差不多”、“估计”等词语是不应该出现在物理中的。自己亲手所做的实验往往印象是比较深的。比如在通常情况下,人们往往认为触电是与电势有关的。如果亲自做过人体带电的试验后,就会发现人体带上几十万伏的电势也不会触电,从而知道触电是由于有电流通过人体而发生的。如果自己没有实验平台的话也可以借助VCM仿真实验的仿真物理实验室来做实验。
☆端正学习态度
对于中学生来说,不论是亲手操作,还是老师演示,必须端正学习态度。千万不要只图实验好玩,如果你抱着这种态度去实验,是掌握不好所学的物理知识的。
在用仿真物理实验室做实验前要做好预习。为了使实验操作能准确和顺利达到预期效果,必须进行预习。预习时要明确实验目的,弄懂实验中用到的有关理论,熟悉所使用的仪器(注意仪器的型号),了解实验步骤和应注意的事项。
☆注意实验中的观察与思考
在用VCM仿真实验的仿真物理实验室做实验过程中,为了进行正确的思维活动,必须认真观察,并在观察中进行深入思考,这样才能加深对基础知识的理解,而新的发现和创造也往往产生于观察与思考中。如在引入“牛顿第一运动定律”前做有关演示时,当观察了同一高度处的小车从斜面上分别经过毛巾、棉布、木板表面时运动的距离不同后,我们应自觉地思考:小车在不同的水平面上运动的距离大小跟什么有关?当小车在水平面上运动、摩擦力很小时,运动的距离很大吗?当小车在光滑的平面上(无阻力)运动时,运动的距离将有多远?经过观察、思考、推理,加深对定律的理解。
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☆做好实验的分析与总结
在用VCM仿真实验的仿真物理实验室实验时,仅仅记下一些物理量的大小和实验现象是不够的,还需要将测得的数据进行归纳整理,由表及里、去粗取精,运用数学工具(如代数法和图像法),总结出物理规律。
☆写好实验报告
实验报告的内容包括:实验名称、实验目的、主要原理、关键性步骤、数据的记录(表格)、运算和结果、误差分析、回答问题。实验报告要字迹清楚,段落分明,实验目的、原理、步骤要用自己的语言简练地写明,数据记录要齐全、真实,表格要合理清楚,回答问题要反映出自己在实验中的切身体会。物理和实验不可分割,如果养成勤于实验的好习惯,通过实验加深对物理知识的理解,你会发现物理其实是一门既易学又有趣的学科。而且VCM仿真实验的仿真物理实验室可有效提高学生们的物理成绩,也可以使用仿真化学实验室来提高化学成绩。