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但是，说到底，这种选择必须由任课教师来做，因为他们了解自己的学生和社区，了解学校情况，尤其是了解不同的课题对学习的重要性。
二、概述
在“初级物理”这个题目下有很多知识。在一学年内无法把它们学好。初任教的老师应该特别注意不要试图教太多的课题。教好少数课题比了解物理学的概况更为可取，那么教师应当怎样选择课程内容呢？也就是哪些课题应该教给学生呢？
首先我们将考虑作为一门科学和作为一种活动的物理学的范围。展现在师生面前可供考虑的课题范围是极其广泛的，但选择时要注意以下问题。
虽然过分狭窄和专业性不是中学物理应该具有的特征，但是，在选择适合于中学不同学生所需要的课题时，理解要比单纯知道更重要。应该让学生学会一些必要的课题。还需要考虑教学目标和希望学生获得哪些能力。
三、可供选择的广泛领域
物理学的范围十分广阔，其中大量课题应该包括在中学课程之中。
1．物理学作为自然科学的重要基础，从时间上来说，可以从当前一直追溯到“大爆炸”的时刻。
2．物理学的研究范围很广，但它是由贯穿其中的一些基本观念联系起来的。
物理学的普遍原理使它和谐、有力而且具有物理美。
3．物理学是当代人们所热烈追求的一项事业，前沿正在扩展，物理学正在发展之中。
4．物理学的研究方法在很大程度上能有效地发展其它自然科学。提出关于自然界的问题，并用不同的方法得到解答。应该让人们知道，“物理学家的方法”在科学研究中具有代表性。
5．物理学不是工程学，物理学在工程中的应用以及在医学和其它许多领域中的应用，将被那些理解物理学基本原理的人们所关注。
6．物理学的应用之一是解释自然现象，这真是很吸引人的一个方面。例如，日落时为什么是红色？天空为什么是蓝色？鸟如何知道飞行路线？为什么海浪总是拍岸？
7．还有一些物理学在技术上的应用导致人们关注某些社会政策，如核电站、核废料处理、空间计划、能源、环境保护以及国防等。
这些课题应该有足够的数量，以便能体现物理学的广泛程度。但也不能太多，致使对每一课题的讲授都不充分。在整个课程中，应该强调那些基本原理，以及把物理学各个分支联系在一起的那些观念。应该使中学生感受到物理是一门发展中的科学，是最引人入胜的当代科学前沿之一。其次，通过学习物理，学生应该知道物理学家如何提出有关自然的问题并给出解答，从而勾画出宇宙的情景，学生应该学习如何提出类似的问题。最后，关于物理学基本原理在技术和日常生活中的应用，如果引用得当，会增加多数学生和教师对物理课的兴趣。
所有这些，说起来容易，做起来并不容易。企图讲述过多的课题将会流于肤浅，这是在基础科学的初级课程中容易犯的毛玻另一方面，过分集中少数课题会使本来应有多方面才华的学生成为“少年专家”，同时把一些本来会对广泛的课题有兴趣的学生排斥在外。物理学在日常生活中。在技术中、在相关科学中的应用，会使物理课生动活泼。然而，过多地引用技术实例，在教学中可能忽略这一点：应用是结在科学之树上的果实，而不是树本身。
四、课题少而精，则学习效果好
首先，要说几句关于物理课程的“覆盖面”问题。一些课本，由于其内容包罗万象，有时会误导新教师，为了满足不同教师和不同学生的不同兴趣，课本所包含的课题比作者打算在任何一个年级所讨论的要多。物理教师与其肤浅地覆盖许多课题，不如处理好较少的课题。这一点在几十年前举行的称之为“美国物理教师协会”（AAPT）的会议上已经提到过。
由很多知识组成的物理学，目前它的范围更加广泛，在初级课程中不可能充分普遍地加以覆盖。教师不应该牺牲深度和理解程度，百科全书式地包容过多的课题。
1．动量守恒；2．质量和能量守恒；3．电荷守恒；4．波动；5．场；6．物质的分子结构；7．原子结构。
这7方面的原理和概念勾画出最低限度的内容。
应当指出：诸如牛顿运动定律这样一些课题，通常应该在讲述初等水平的能量守恒和动量守恒原理的发展过程时加以讨论。
1956年以来，物理学已经向前发展，因此关于现代物理（基础物理在粒子物理、固体物理、相对论和宇宙学中的简单应用）的介绍现在也适合于中学物理课程。
五、应当教授某些技能
中学物理课的一个极其重要的方面是使学生获得一定的能力。下面举例说明应该培养的某些技能。
1．识别所观察到的现象中的变量。
2．整理观察到的信息（例如，观察和记录电流改变时导体上的电压）。
3．会处理信息，以便研究找出关系（例如，作出电压与电流的关系图线）。
4．会解释用图线表示的信息。
5．学习“问题解决”。
6．会根据简化的假设粗略地进行估算。
7．会把空间信息转化成其它形式（例如，理解实际电路与电路图的关系）。
学生获得这些技能，需要多次反复和实践，只有反复注意其应用，才能获得技能。应该在学生学习力学、光学、热学、电磁学、波动、近代物理等知识时，学习和利用这些技能。稳步地发展这些技能是物理课程的一项根本任务。
六、课本的内容
学生学习物理在课本上花费的时间要比做实验多，也比同物理教师接触的时间多。因而必须认真选择课本，以适应师生的需要。
在选择课本时，应该考虑哪些标准呢？课本中应该包含哪些内容呢？在AAPT领导下的物理教师小组认为，评价中学物理课本有下述7项主要标准：1．内容（题材的正确性和合适程度）；2．程度（讲述适合于中学学生）；3．可读性（课本易于学习）；4．外观（看起来吸引人）；5．科学（把物理学展示为发展中的知识）；6．社会问题（认识到物理学对社会的影响）；7．作业（给学生的附加作业，材料合适）。
基于这些标准，教师小组评价了14种使用比较普遍的中学物理课本。
同一小组分析了这些课本的内容，认为主要课题的分布如下：1．测量：导论，数学技能，误差，实际测量，SI单位制。
2．力学：平衡状态，动力学，牛顿运动定律，万有引力，动量，能和功。
3．分子物理：量热学，分子动力论，气体定律，热力学。
4．波动：在弹簧和发波水槽中的机械波，声学。
5．光学：光的波动说，光线，镜和透镜，衍射和干涉，偏振。
6．电磁学：静电学，简单电路，静磁学，电场和磁场，磁力，电磁感应。
7．量子物理：光电效应，氢原子能级，原子光谱，核结构，放射性，核能。
此外，一些课本还涉及如下课题：电磁波，相对论，能源，物理学史和（或）天文学史，流体力学，电子技术，固体物理，天体物理，交流电路等。随着物理学的发展，课本也必须改变。在美国促进科学协会（AAS）领导下的教师小组审查课本的标准包括：内容的通用性；内容的正确性；内容的范围；科学的结构和方法；编排和连贯性；易于理解。
七、考试的内容
某些广泛应用的物理考试，从它的考试范围透露出一种课程内容的线索，因而许多物理教师认为它很重要。它对选择物理课程内容多少具有指导作用。然而，当作分析和选择课程内容的文件，它不具有绝对标准，应该慎重对待。
国家科学教师协会的初级物理考试，以其自身的权威而博得人们的关注。通过研究，发现考试的主要课题及其在试题总数中所占的百分比如下：力学30％热学和分子动力学10％电磁学25％波动、光学和声学20％现代物理学15％.
八、大纲
大纲以提纲的形式列举出所要讨论的课题，并指出课题间的关系以及与课程目标的关系。有经验的物理教师通常要正式地或非正式地编制自己“个人的”大纲。由州教育部门或地区性的学校系统制订的大纲，在选择内容方面也为教师提供了指导。在一些州，课程委员会当前正致力于编制或修订具有不同目标的物理大纲。
物理大纲既有有利的方面，也有不利的方面。有利的方面是：它为物理教育规定了目标，它反映物理学家和教育学家双方的思想，可以在学年之初这个关键时刻对物理新教师给予指导，不利的方面是：大纲趋向于“冻结”教学模式，并限制选择教学内容。教师常常感到，不得不刻板地执行大纲中提出的建议，从而受到束缚，而且不能去试验新的教学方法，任何大纲都应该留有适当的余地，以便有经验的教师能发展他们自己的物理课程。
大纲是关于课题和课时的初步安排。随着课程的进行以及学生的能力和兴趣逐渐显露，教师应当保持主动，以调整顺序和进度，调整能力要求和教学程度，在一年之内，要覆盖每个主要物理领域中的一些部分，这虽然是人们所希望的，但许多有经验的教师发现这是做不到的。他们相信，发展学生的信心和能力更为重要。某些重要问题应该提出来并给予回答：1．贯穿每个学期的最重要的内容和能力是什么？就如同多数课本所编写的那样，教师可以确定牛顿定律、牛顿定律的历史发展和应用是第一学期的中心内容。
或者还可以把守恒定律（能量守恒、线动量守恒、角动量守恒）作为重点。一旦能够决定一学期所学的内容，就可以相应地做出每周和每天的进度表。
2．可以删去大纲中的哪些课题，教师应当认真地阅读课题目录，并认真选定删减对象。此后，随着学期的进展，在课程进行中要不断地与计划（大纲）相对比，而不要等到课程的最后几周再这样做。
3．大纲期望学生能记住什么？是否使学生确信他们能学习物理，并对物理增加了（或具有了）兴趣？
九、新课程
物理学是一门生气勃勃的学科，新近观察到的现象不断丰富着它的内容，处理熟悉的和新的现象的模型不断在改变，而且，应用物理学不断诵现。物理课程的内容不能固定不变。
其实，当代的中学物理教师已经感觉到有必要不断重新审视和思考课程的内容，这是令人鼓舞的趋势。相当数量的教师正基于自己的观点设计新课程，他们想的是如何把变化中的物理内容组织起来，以适应教学目标，并提供更好的课程以适应学生不同的需要。
下面简短介绍几个学区的课程实例。
二、电磁案例教学课前设计
（一）课前分析
在高中物理教程中，“磁现象和磁场”是学习磁场知识的第一节课，也是磁场章节的预备阶段，可以说是对以后学习磁场章节起着一个铺垫作用，只有对磁现象有个正确、清晰的认识，才能学好本章知识。应新课标的要求，本节内容侧重于引导学生发现生活当中的磁现，培养学生发现问题，提出问题的能力。因此，本节内容首先要让学生发现生活中的磁现象，了解磁现象发生的现象与原因，并通过对讲述电流效应现象以及磁场对通电导线的作用来帮助学生树立起事物之间存在联系的观点。
（二）教学目标
1、知识与技能
本次的案例教学，一是要让学生发现和总结生活中的磁现象，了解现实生活中磁现象的应用，从而以培养学生的归纳能力；二是通过实验，让学生了解磁与磁、电之间的相互作用，掌握电磁效应的现象，以培养学生观察实验的能力以及分析问题的能力；三是通过借助多媒体手段，让学生能够更加直观的了解到南北磁极以及涨潮退潮的自然现象。
2、过程与方法
本次案例教学的过程和方法比较简单，首先是要求学生在课前做好本次课堂的准备工作，通过网络等工具收集有关的磁现象及其应用；其次是案例教学中所用的方法，采用了实验加说明的方式，强调学生主动的参与到案例教学中；最后就是对所学知识的分析和总结，并采用师生之间的双向交流来认识物理规律之间的普遍联系。
3、情感态度价值观
培养学生正确的人生观、价值观也是新课标对高中物理教学的要求，而本次的案例教学，则希望通过对学生讲述奥斯特发现电磁效应的过程，使学生明白一个科学的发现需要坚持，需要保持乐观的生活态度；其次是在教学过程中，不断培养学生热爱科学的精神，并通过对磁场知识的学习，介绍我国古代对磁的应用而加强学生的爱国精神。
三、电磁案例教学过程设计
（一）电磁案例教学设计思想
本次案例教学的设计思想，主要是遵循以下几点考虑：一是因本节内容是磁场章节的第一课，目的是要学生对磁场知识有一个清晰的认识，所以采取了以提问方式作为思维的切入点，以实验为手段，以多媒体为辅助工具进行教学；二是因为本节的主要内容是电流磁效应，所以在整个设计当中是以学生自主探索、研究为思想，并通过奥斯特对磁场的研究过程为导线，过渡到磁场对电流的作用；三是结合现实中的磁场现象，如天体磁场，利用多媒体将图片、影视等资料传递给学生，同时增加对我国古代磁的利用的了解，提高本节内容学习的趣味性以及教学效果。
（二）电磁教学过程设计
1、课前调查
课前调查主要是以提问的方式，在课前给学生提出问题，即：你对现实生活当中的磁现象和磁应用了解多少？并要求学生通过诸如网络等方式进行了解。
2、课堂导入
本节课时的课堂导入采用实验的方式，在课前分别实施“磁铁吸铁”实验和演示“磁悬浮”小实验（图1），并提出问题：以上两个小实验的现象是符合发生的，其奥秘在那里。从而以激发学生的求知欲和兴趣。
3、探究实验
通过小实验顺利将学生引入课程，此时开始课程。
主要分三步走：一是让学生在课前进行准备，并要求学生讨论生活中的磁现象，在进行了一定的讨论之后，教师再借助多媒体播放影片、图片进行补充说明，如我国司南的照片（图2）、上海磁悬浮列车的影片（图3）以及飞鸽靠地磁来识别路线的资料，然后从学生熟悉的磁铁入手，引出磁的概念，即磁铁能够吸引铁质的物质，之后在引出铁的概念之后，说明磁铁吸引铁质物质是因为具有磁性。
二、动量守恒定律
动量是一个合成的物理量，由质量和速度相乘得到，由于速度是一个矢量，动量也就成为一个带有方向性的矢量，矢量就意味着角度．动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既适用于宏观物体，也适用于微观粒子；既适用于低速运动物体，也适用于高速运动物体，它是一个实验规律，也可用牛顿第二定律和动量定理推导出来．在高中物理中，但凡遇到碰撞的问题，首先要列出的往往就是动量守恒的方程，由于这里面涉及两个物体的质量和速度四个量，在结合动能守恒定律，对于相关的任何一个物理量都可以轻易推导出来，从而得到结论．动量的变化带来了冲量的变化，事实上冲量成为了动量变化的原因，于是一个公式便诞生了，在经典物理学中，Ft＝Δmv，这个公式用于解决外力对系统的动量变化，如果力的方向又恰好在物体运动的方向上，那么利用Fs就可以算出外力对系统所做的功，于是根据动量守恒方程与能量守恒并联可以计算出所有相关的物理量．动量守恒的另外一个最典型的运用在物理学中被称为“反冲”，当一个物体向一个方向喷射出高速的气流或者粒子流，其本身就会向相反的方向运用获得加速度，在这个过程中，喷射的气流或者粒子流的动量与自身获得的动量在数量上相同并且在方向上相反．这个现象在航空航天技术上得到最广泛的应用．比如，在我国的天宫一号空间站底端就安装有主喷射口用来调整速度和四个方向的副喷射口用来调整运行的姿势．当主喷射口向后喷出质量m1速度为v1的气体时，航天器向前加速的动量是m2Δv，而在数字上m2Δv＝m1v1．同样的原理，通过控制副喷射口喷射气体，可以调整航天器的运行角度和运行姿势等．在高考的物理题目中，动量守恒是一个必考的内容，一般都会涉及碰撞、航空航天及火箭发射等，在复习的时候，对动量守恒定律的精准把握，能够帮助同学们在高考中取得更好的成绩．
三、质量与质能守恒定律
在经典物理学中，质量仅指静质量．一个物体，无论形状怎么奇怪，甚至在质点的概念中可以忽略大小形状，但总是有一个比较精确的质量，无论是大至太阳、银河系还是小至原子、电子．在高中物理学的经典力学中，这些精确的质量是不可能被创造出来或者消灭掉的．两个随意的物体之间都存在万有引力，说明质量是产生万有引力的原因．物体的惯性仅与其本身的质量有关，牛顿第一定律又叫惯性定律，这说明质量是惯性的产生原因．质量是物体的固有属性，大到天体宇宙，小到原子电子甚至夸克，在目前的物理学中，它们的质量都可以当成常量进行计算．通常情况下，高中物理中不涉及质量的变化，除了有关连接体的问题值得注意之外，也就无所谓“质量守恒”了．当相对论将物理学带入到高速运动的范畴之内，以上的结论就显得不那么准确了，事实上，当物体的运用速度加快可以与光速比拟时，所谓的“质量守恒”似乎变得不成立了．质能守恒是现代物理区别于经典物理学的一个关键公式，那就是在这个定律中，质量与能量开始统一，并且符合简单的质能转换方程E＝mc2，从而突破了之前单纯的质量守恒和能量守恒，标志着一个在宇宙中更加普遍适用的定律的发现．太阳的燃烧靠的是氢元素的核聚变从而将自身的质量转化为了能量，其中一部分来到了地球，才有了我们的勃勃生机．原子弹的研制正是基于爱因施坦的这样一个公式，同时核能的和平利用也同样引人注目，成为改变世界能源利用格局的一个理想方案．质能守恒在高中物理课本中作为一节选修的内容，由于与世界话题原子弹有着直接的联系而引起很多高中生的注意力．在考试的过程中，这部分内容由于是选修，所以基本上都是以概念的形式出现，有兴趣的同学可以多了解一些这部分的知识，对开阔视野有很大的益处．
2．课堂提问解答存在问题的原因物理课堂上提问过程中出现问题的原因是比较复杂的，是多方面因素共同造成的结果．
(1)是传统教学方式造成．在传统教学理念中，教师是不重视学生的积极性的开发．在教师课堂讲解之后，依靠题海战术，提高物理的教学成绩．所以对于课堂提问的相关问题没有过多的关注．对于课堂所提问题的难度，时机的把握等方面没有系统的研究，这在一定程度上影响了课堂的提问的效果，影响了学生在课堂学习的主观能动性．
(2)物理自身特点决定的．物理学自身的特点也为物理课堂的提问－解问制造了障碍，物理学是实验性很强的学科，很多的物理概念，定理，公理是建立在实验的基础上，但是，受现代的教学条件的限制，很多的实验没有办法在课堂上进行，这为学生了解相关的物理概念制造了一定的困难．所以在课堂的教学过程中，学生对于教师的问题难以做出强烈的响应在情理之中．
二、解决物理课堂提问存在问题采取的措施
针对高中物理课堂教学提问过程中存在的问题，采取一定的措施十分必要，也势在必行．
1．联系教材设计问题教材是根本．任何学科所有的问题都是围绕教程展开的．都为加深教材的理解设置．所以在高中学生学习物理的过程中，应该熟悉教材的内容，掌握教材的精髓．只有这样，才能够在高中物理课堂的互动过程中掌握主动，积极主动的参与到物理课堂提问活动中．否则，在物理课堂的提问解答过程中就会不知所云，既不了解教师提出的问题，也不能够就此问题展开讨论，以便达到通过课堂的提问及解答的过程，加深对物理相关知识理解的目的．有鉴于此，学生做好课前的预习就显得十分重要．预习的过程中不仅对于课堂上可能学习的物理知识熟练掌握，同时对于相关的知识也需要有概括性的了解．物理是关联性很强的学科，例如，学习牛顿运动定律的过程需要对第一章力学的相关知识有充分地了解．只有在熟练掌握前几章的内容的基础上，才能够更好的学习牛顿运动定律的相关内容．并且在课堂提问的过程中游刃有余，与教师能够有很好的互动，促进高中物理的学习．
2．从实际出发物理是实践性很强的学科，很多的物理现象生活中都有体现，课堂的提问过程中，教师可以从生活中的物理现象入手，逐步的引导学生参与到物理提问的过程．例如，讲解万有引力定律的过程，可以结合生活的现象设置课堂提问的内容．苹果是生活中常见的水果，苹果落地也生活中经常见到的现象，但是在这个过程中却蕴含着万有引力定律的科学知识．通过对于苹果为什么落地，或者在抛球时，为什么球一定会落到地面的现象的提问，能够很快的吸引学生的注意力，引起学生对相关物理现象的关注，并且由此产生探索其规律的愿望，就会引起学生学习物理的兴趣，提高高中物理教学质量．
3．循序渐进开展教师在物理课堂提问问题的设置方面应该采取一定的技巧，遵循循序渐进的原则．课堂上问题的设置直接影响课堂提问的效果，如果所设置的问题难度过大，会影响学生的学习物理的积极性，但是，如果设置的问题过于简单，也不容易激发学生对于物理知识的学习兴趣．问题的设置，应该选择教材的难点和重点部位，设置问题的内容．既和教学的重点，难点有关，又和生活有着紧密的联系．这样的问题学生才容易接受，并且引起研究的兴趣．物理课堂提问的目的是加深学生对于物理知识的理解，而学生对于事物的认识过程是逐步展开的．由此，物理课堂问题的设置也应该遵循这一规律，从简至繁，由易到难，循序渐进．实践证明，阶梯式的提问是比较理想的设置问题的方式，既符合学习的思维习惯，也符合物理学科的教学特点．
二、高中物理教学当中进行问题情境的创设有哪些必要性
（一）高中物理教学中进行问题情境的创设满足学生的心理活动需求在高中物理教学当中进行问题情境的创设能够很好的满足高中学生的心理活动需求，高中生心理上还不是很成熟，相当于一个心理过渡期，心理活动的发展相对来说也并不稳定。高中学生的心理活动一般都是从问题开始的，在思考解决问题的时候能够很好的发展思维。当教师提出问题的时候，学生们就会集中注意力，产生了一种急于解决问题的积极心理，学生对教师的问题感兴趣，就会产生一定的好奇心，从一定意义上也激发了学生的学习潜力，让学生的思维跟上老师，更快的投身到学习本身当中去。（一）高中物理教学中进行问题情境的创设满足物理学科的特点需求高中物理教学中进行问题情境的创设满足物理学科的特点需求，因为高中物理本身就是一门非常有趣的学科，它的学习基础就是依靠科学实验，学生通过实验来对物理学科进行学习，教师在物理教学当中进行问题情境的创设会为学生创造一个学习环境，在这个环境当中，学生能够独立思考问题，对物理知识的重点难点的理解更加的深刻，从一定意义上来说也培养了学生的自主学习能力，这也符合物理学科本身的特点。
三、如何在高中物理教学当中进行问题情境的创设
要想让学生更好的学习物理知识，就要适当的对学生提出物理问题，教师不能凭空的提出问题，首先教师应该对物理课本进行认真的研究，找出其中的重点难点，并对这些知识进行一个归纳总结，随后在第二天的实验课程当中，对学生进行有效的引导，对学生提出问题，学生能够更好的去接收并解决问题。物理教学中的实验课是很好的一个平台，它可以使物理课变得更加的生动具体，学生对枯燥的物理理论知识理解并不尽如人意，但是通过物理实验，就能从另一个方面激发出学生的学习兴趣。学生们进行自主实验，老师加以引导，调动了学生的学习兴趣，使学生在内心中产生了一股强烈的求知欲望。[3]例如，高中物理课程中，关于作用力与反作用力的理解，教师就可以让学生分组来进行实验，通过小实验，让学生对物理课程中的重点知识有了更加深刻的理解，便于学生记忆。
我们十多年来的课堂教学经验可以总结成三句话：追根寻源真一点，实验研究多一点，能力要求高一点，简称“三点”教学法，因此我们称自己的教材为“三点”法教材．
我们的“三点”法教学完全是根据国家教委颁布的高中物理教学大纲编写的．因为我们面对的是全班学生，不可能而且也不应该把课堂教学变成物理竞赛辅导，我们确确实实通过课堂教学明显提高了学生的素质和能力，为学生在高考和物理竞赛中取得优异成绩打下了扎实的基础．
一、追根寻源真一点
一个学生学习物理，首先接触到的就是物理定律．因此，怎样搞好物理定律教学，必然是每个物理教师首先要考虑的问题．
在进行某一物理定律教学时，我们有意识补充了大量的与这一定律的建立过程有关的内容，这就是所谓的“溯源”教学．任何一个重要物理定律的建立，都有一个艰辛而漫长的过程．探索定律的工作只所以能成功，这个定律最后只所以能够确立起来，其中一定有很多科学的研究方法和正确的推理思维方式，这些内容毫无疑问是属于物理学科中最重要的东西，是人类一笔宝贵的知识财富，也是我们物理教学的宝贵财富．
在讲授牛顿万有引力定律时，我们从第谷对行星进行几十年的观测积累的大量第一手资料讲起，然后是开普勒在拥有这些数据的基础上，通过大量计算总结出描写天体运动的经验规律（开普勒三定律），最后才是牛顿用定量的动力学原理对这些规律予以解释，终于发现了对天上、地上的物体具有普遍意义的万有引力定律．在学习牛顿万有引力定律的过程中，我们还着重向学生介绍了“归纳法”、“理想化”和“间接验证”三种科学研究的重要方法．
在学习库仑定律的过程中，我们纠正了学生由于大多数教科书叙述笼统而形成的错误观念，使他们明白：1．库仑当年只用扭秤做了两个同种电荷互相排斥的实验，而未做两个异种电荷互相吸引的实验，因为在后一实验中的平衡有可能是不稳定的．库仑是用电摆来完成后一实验的；2．无论是扭秤还是电摆，精确度都是很有限的，根本无法确定两电荷之间的作用力与距离的平方成反比，更不是和距离的1．98次方或2．02次方成反比．当年的库仑（实际上还有更早的卡文迪许），以及后来的麦克斯韦、，全国公务员共同天地普林普顿等人都是用另一种实验方法将指数的精度逐渐提高，直至今天的2±3×10－16，终于使库仑定律成为当今物理学中最精确的定律之一．结合库仑定律的建立过程，我们还向学生介绍了“类比”和“演绎验证”的方法．
在学习欧姆定律的过程中，学生一开始都以为研究通过导体的电流和导体两端的电压之间的关系是不困难的，只要用电流表、电压表再加电源和可变电阻器等组成电路即可．可是我告诉他们，在欧姆那个年代，非但没有电流表、电压表等仪器，连电压、电流和电阻的定义和单位都没有，欧姆所面临的困难之大是可想而知的．他到底是怎样得到这个电学中最重要的定律的呢？学生顿时产生了浓厚的兴趣．在学习欧姆定律诞生过程的同时，我们还结合欧姆的实践，介绍了用图线探究新规律的方法．
此外，我们还结合牛顿运动定律介绍了“理想实验”、“推理”、“实验研究”等方法，结合气体定律介绍了“分析法”，结合能量的转化和守恒定律介绍了“综合法”．使学生比较系统地掌握了一些重要的科学研究方法．有的同学深有体会地说：物理定律是宝贵的，但研究物理定律的科学方法更宝贵．谁掌握了这些方法，谁就能不断地去探索大自然层出不穷的奥秘．
在物理定律的教学中，我们在课堂上经常采用设问的方法，不是直接告诉学生某个定律是怎样建立起来的，而是不断地提出问题让学生去思考，摆出困难让学生去克服，提出任务让学生去完成，制定目标让学生去实现．这样可以有效地发展学生的创造性思维和解决问题的能力．
我们要求学生在课外进行大量自学．早在公元前4世纪，古希腊苏格拉底明确强调过：“好的、正确的教学不是传递，而是对学生的自学辅导”．我一贯强调学生要学会自学、讨论、研究．我教的优秀学生，学得的物理知识，最多只有一半是在课堂上听我讲的，其它一概由他们自学．到一定阶段，我开始指定几个学得比较好的学生轮流给其他学生上课．每次课分两部分，前半部分由主讲同学讲，后半部分由全体同学提问、讨论．像王泰然和任宇翔在高二阶段就给其他同学作过二十几次讲座，杨亮、谢小林、陈汇钢等同学也不例外．
我们这种自学讨论式教学还延续到学生毕业以后．获金牌或学有所成的学生进了大学甚至出国留学后，有机会还回来给小同学谈自己的体会．例如1994年暑假任宇翔从美国回国探亲一个月，来学校给95、96届学生讲了10次课．他向小学友介绍物理学中一些新进展、中美物理教学中的差异以及他们当年学习过程中曾激烈争论过的问题，使听课的学生大受裨益．1996年暑假，谢小林和陈汇钢两位金牌获得者又为97、98届同学讲了十多天课．他们既讲物理知识，又讲国家集训队队员奋发学习的感人事迹，使小同学们大开眼界．
这样的训练方法也得到了权威人士的肯定．1992年10月，在上海召开的全国物理特级教师会议上，原中国物理学会副理事长、现全国中学物理竞赛委员会主任、北京大学沈克琦教授在他的题为“国际物理奥林匹克竞赛与中学物理教学”的报告中说：“我听到两名得金牌的上海学生讲他们的老师如何培养他们的情况，我认为这个经验倒很值得推广．他们说他们的老师不是采取灌输的办法，而是启发引导，要求他们给同学讲课，这对他们搞清概念原理和科学地进行表达都非常有帮助．我想这可能是提高优秀学生能力的有效方法之一．”
那么自学为什么会对提高学生的能力起这么大的作用呢？从心理学角度来看，自学与听课可能有以下两点不同：
（1）人类的思维活动表现为分析、综合、比较、抽象、概括等过程．一个学生在自学某一个新的物理内容时，少不了理解、思考、建立正确的物理模型等工作，这里面充满了分析、综合、比较等过程．因此相对听课而言，自学对学生的思维活动提出了更高的要求，从而使他们得到更大的锻炼．
（2）人们的注意可分为无意注意、有意注意和有意后注意三种．事先没有预定的目标，也不需要作意志努力的注意叫做无意注意；有预定的目标，在必要时还需作一定的意志努力的注意叫做有意注意．一个学生在自学的时候，他的目的一定是十分明确的，而且需要一定的意志努力（否则难以坚持），因此学生在自学时，可保证在绝大多时间内都处于有意注意的状态，这一点对提高学习效率和学习能力都是很有好处的．有的学生在自学中往往会十分投入，进入一种旁若无人的境地，而相对来说，这种情况在听课时就比较少．一个学生坚持自学一段时间之后，便能渐渐地从有意注意转化到有意后注意，即不需要意志努力也能够将自己的注意力长期保持在这项工作上．有意后注意是一种高级类型的注意，它既有明确的目的，又不需要用意志努力来维持，是人类从事创造性活动的必需条件．学生一旦进入这种状态，他们的物理学习效率就会大大提高，学习成绩就会有明显进步．
二、实验研究多一点
物理学是一门实验科学，物理学中的每一个概念、规律的发现和确立主要依赖于实验．因此，在高中物理教学中加强学生实验方面的训练，无疑是提高物理教学质量的一条必由之路．
目前中学物理教学大纲中安排了相对数量的学生实验和演示实验，不难发现，这些实验存在着某些不足，主要表现在下面几个方面：
第一，教材中几乎所有实验是为配合所学内容而安排的，目的是帮助学生加深对所学内容的理解，因此学生不易通过这些实验掌握一些重要的实验方法．
第二，课本中每个实验的实验原理及操作步骤都讲得十分清楚，学生只需按部就班地完成实验操作即可．这样的实验只能增加学生的感性认识，锻炼学生的动手操作能力，而对学生创造性思维的训练是不够的，也无法培养学生解决问题的能力．
第三，目前课本中的实验大多是验证性实验，学生只要学懂了书上的定律，一般都能轻而易举地完成实验．这种安排违反了教育应该走在学生智力发展前面的原则，对培养学生的能力是不利的．
针对以上不足，我们对实验教学内容和教学方法进行了改革，使实验教学为发展学生的智力，提高学生的素质服务．在实验内容的改革方面，我们主要采取了以下三条措施：
（1）增加实验数量．
不论是在课堂演示实验，还是在学生实验或小实验方面，平均增加了60％的实验．其中有一部分新实验，学校没有现成的仪器，安排学生自己制作，对学生有较高的要求．
（2）重视实验误差讨论．
物理实验离不开测量，测量是实验科学最本质的东西．从某种意义上讲，结果准确的实验就是成功的实验，反之就是不成功的实验．因此在培养优秀学生的过程中，应该让他们掌握一些必要的实验误差的基本知识．在设计实验方案时，要求学生们尽量消除实验的系统误差；在选择实验器材时要考虑它的精确程度；在处理实验数据时，要采用尽量科学的方法．
（3）加强重要实验方法教学．
在实验领域中有一些重要的方法，比如减小实验系统误差的方法、减小实验偶然误差的方法、实验探究规律的方法、迂回测量的方法等，这些方法不是在个别实验中，而是在许多实验中都有应用，因此具有一定的普遍意义，这些方法一定要让学生很好地掌握．在必要时，我们甚至根据实验方法来安排实验内容，集中安排几个某种方法体现比较典型的实验，这样便于学生深刻领会和熟练掌握某一种实验方法．
在实验教学方法改革方面，我们做了以下尝试：
（1）在课堂上创设一些实验问题让学生研究．
在高中阶段，每周至少有4节物理课，充分利用物理课中碰到的各种各样问题，可设计一些供学生讨论的实验题目，并引导他们一步一步地探索、解决．
我在讲功率一节时，设计了这样一个实验题目：要求测定一个人骑自行车的功率．在自行车由静止启动的过程中，人做的功除了增加人和车的动能之外，还要克服空气阻力和地面的摩擦力，其中哪些因素是主要的，哪些因素是次要的？学生根据自己骑自行车的经验，认为空气阻力是很明显的，不能忽略，而地面和车轮之间的滚动摩擦一般比较小，可以忽略．接下来的问题是怎样测量人克服空气阻力做的功？学生都有这样的体会：顶风骑车时，骑得越快风的阻力越大，因此可以设风的阻力和车的速度成正比．车的速度怎样测？风的阻力和车速成正比的比例因数是多少？问题一个接着一个地出现，被大家一个又一个地解决，终于找到了一个大家都比较满意的实验方案．接着全班同学兴高采烈地到操场上去做实验，最后再回到教室里，师生一起处理实验数据，作出图象，得出实验结果．在整个实验过程中，除了实验题目是由老师提出的外，实验方案和解决问题的途径都是由学生讨论研究出来的，因此他们都觉得很有意思，收获很大．
（2）对课本中一些重要实验进行深入研究．
物理课本中有大量现成的实验，有时可以对这些实验进行一些讨论和改进．
在做直流电路的实验时，我们让学生对伏安法测量导体的电阻这个实验，全国公务员共同天地进行了深入的研究．用简单的伏安法电路，不论是采用电流表内接还是电流表外接，都有系统误差．结合这个问题，我给学生介绍了补偿的思想，然后由学生自己设计了电流补偿和电压补偿两种线路．补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差，但这个矛盾解决了，电流表和电压表不够准确的问题上升为主要矛盾．怎么办？经过进一步研究改进，大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表，再辅以灵敏度很高的电流表，便可以明显提高实验结果的准确度，这就是常用的惠斯通电桥．接下来学生分别用简单伏安法、补偿伏安法和惠斯通电桥测量了同一个标准电阻，比较测量结果，可以证实先前的想法．在历史上，从伏安法到惠斯通电桥是有一个很长的过程的，而在我们这堂实验课中，学生经历了这么一个碰到问题、分析问题、解决问题的完整过程．这样的实验课对增强学生的能力是很有帮助的．
（1）和（2）实际上都是不断地给学生提出新的目标，诱导他们提高实验水平，我们有时称之为“目的诱导法”．
（3）给特优学生安排一些特殊实验．
我校有一批进口物理仪器，性能比较好，涉及的实验内容面也比较广．这批仪器的说明书是英文或日文的，我指定一名学生准备某一个实验，要求他先翻译好说明书，准备好器材，然后带领其他同学做实验．这个主讲的学生还要准备好一些讨论题，在实验后供同学们讨论．学生对这样的实验非常感兴趣．此类实验虽然有时和高考、竞赛没有直接的关系，但是这种带有研究性的实验对优秀学生很有好处．
三、能力要求高一点
物理习题教学是物理教学的重要组成部分．不论是教师还是学生，都在解习题上花费了大量的时间，因此，习题教学的改革是一个很重要的问题．
就本质来说，物理习题是人们编制的一些假想物理场景．毫无疑问，物理学家是不会去做物理习题的，而他们是在研究那些真实的、尚未发现的物理规律．同样，发明家也是不会去做物理习题的，他们是在力图应用已有的物理规律去解决一系列实际问题，那么我们为什么要让学生做那么多人为假想的物理习题？目的无非是要培养学生的理解、分析、推理等能力．所以物理习题教学应该围绕这个目标来进行．
我们常用以下两种方法来进行习题教学：
（1）按照解题方法组织习题教学
2.高中物理实验教学改革对学生科学素养的培养
针对上文所述的问题，本节首先探讨了高中物理实验教学改革的方法，其次分析了改革后的实验教学如何培养学生的科学素养。（1）对实验方式进行改革，增大设计性实验比例在实验内容的安排上，加大综合实验与设计性实验的比例，使传统的以教师为主体的实验教学变为以学生为主体的实验教学。这种方式能激发学生的学习兴趣，提高学生的主动学习能力，最重要的是培养学生的创造性思维及科学素养。（2）对实验内容进行改革，突出时代性与先进性高中物理实验教学的实验内容要突出时代性与先进性。与现代科学技术接轨的实验才能够调动学生的积极性与创造性。利用先进的手段、仪器及技术，能够更容易地实现实验，拓宽实验的内容。不仅如此，学生还能够更多地了解更多先进的科技及其应用，为学生的科学素养的培养奠定基础。（3）对教学主体进行改革，构建以学生为主体的教学体系高中物理的实验教学的另一种改革方法是，将学习的变为老师引导下学生为主体的主动学习。因为学生的主动学习才是整个教学体系运行的良好动力。只有激发学生的学习兴趣，学生开始有了自主学习，创造性思维才开始被激发，有效学习时间不断增加。这样才能够使得学生的主体性发挥作用。上文给出的高中物理实验教学的改革方法，能够有效培养学生的科学素养。主要方式是开展学生的实践活动，创造条件，让学生以主体的角色进行实验，进行实践学习。这样，学生能够通过实验一步一步地发现其中的规律，学习探索物理知识的方法，深层次地感受科学实验的魅力。具有时代性的、设计性的实验能够让学生在复杂的实验中总结前人总结的规律。改革后的实验教学能够切实领会科学与生活、科学与技术和科学与社会的关系，充分培养学生的科学素养。
二、提高教师的个人魅力，增强个人教学个性
（一）想要学生自主积极主动的听课，教师的个人魅力是主要因素之一。前苏联的一位教育家斯维塔洛夫说过：“教育家最主要的，也是第一的助手是幽默”，可见幽默对于一个教师的个人魅力的提升起着很大的作用。教师的幽默可以是语言上的幽默，也可以是动作上的幽默。如果一个教师可以在课堂上恰如其分地把握每一个动作，每一种姿势甚至每一个表情，不仅可以引起学生的共鸣，营造出一个轻松愉快的教学氛围，更可以加深学生的记忆，使学生在不知不觉中掌握、学习到知识。
（二）人的情绪可以影响到学习的效率，所以想要提高课堂效率教师无疑是需要加大感情的投入的，要做到精神抖擞地进教室，意气风发地上讲台。如果教师在课堂上可以精神饱满且情绪高涨，课堂必然会精彩不断。在课堂上，教师要用自己的言行点燃学生的学习热情。其实做到这一点很简单，只需要在学生回答对问题的时候，带领全班同学报以热烈的掌声；在学生回答错误时，没有批评，带有一句安慰的话语。当学生不再惧怕回答问题时，就会以积极的态度投入到这门课的学习中来。
（三）加强交流，做好师生之间的互动。教师用引导这一新的途径与策略，鼓励学生们与自己互动，可以通过学生与学生之间的交流，学生与老师之间的交流，增加课堂的趣味性。但教师应该在学生心中经营一种平易近人的形象，使学生与教师可以相互理解，用平等的、和谐的方式交流。也可以通过师生之间的讨论与答辩，激发同学的积极性。
三、合理利用实例教学与实验教学，做到理论实际相联系，便于学生理解
生活中的物理现象是常见的，比如“声音的传播”、“电磁现象”、“惯性”等等。在物理教学中，只有切合实际，提出问题，才可以更好的激发学生解决问题的欲望。如：解决惯性问题时，可以提出实际生活中遇到的问题：坐公交车时司机突然刹车，人会往前倾，这是为什么？这样的问题不仅可以引起学生的共鸣，也可以带动学生的思考。让他们从一个简单的日常生活中遇到的问题接触新的知识，可以有效的消除他们对新知识的恐惧感，使后面的课堂内容变得更吸引人。在另一方面，这也可以让他们感受到物理知识的普遍性，学会欣赏物理的魅力。当然，实验也是一种有效的教学工具。在教学中，如果只用抽象的语言让学生们想象，显然是不可行的。只有将知识具体化，细节化，让学生们实实在在的看到这些以原有的知识无法想象的现象，才可以使学生更加清楚的了解分析这些现象，并尝试用自己所学的知识解释。
四、了解学生的学习程度，因材施教
个体差异在学生们之间是普遍存在的，这是教学中不可避免的问题。因此在高中物理备课时不仅要完成教学目标，更要考虑到同学们不同的水平，挑选具有代表性，并且大部分学生可以听懂的题目在课上讲评。而在课堂上需要同学回答问题时，应向学习能力较差的同学提出简单浅显的问题，这样可以给予他们鼓励，让他们体会到成功的喜悦；而一些具有延展性的题目则交给中等的学生回答，让他们可以积极思考，懂得比较；在向层次较高的同学提问时，则需将中等的题目深化，拓宽，让他们各尽所能，各有所得。因此，针对性在教学中也是十分重要的，教师学会因材施教，才可以让学生们在自己原有的水平上有所提升。
五、用积极自主的方式备课
教师是课堂的引领者，在教学中，教师不仅要熟悉的掌握课堂知识、不断充实自己的新知识并且掌握考试方向，更需要在课前仔细严谨的组织教学语言，梳理教学思路。课堂效率是否可以达到预期目标，不仅取决于学生的态度，更与教师课前的工作准备是否充分有着密不可分的联系。首先，备课不仅要组织好课本上所讲知识的语言，更要像新的方向拓展，学会主动积极地获取新的相关知识，不仅要将自己已经掌握知识用简洁明了的语言说出来，更要不断的提升自己的能力，学习新的解题方法。其次，课堂上的每一分钟都是宝贵的，所以教师应该合理的安排课堂上的时间，争取用最少的时间使学生学到最全面的知识。最后，教师应准备好课程的安排，用新颖的方式切入主题，使课堂充满活力。
1.对于课程与信息技术的整合没有足够的认识深度
在具体的教学过程中，很多教师对于课程与信息技术的整合没有足够的认识深度，认为只要在物理教学过程中使用信息技术就可以了，利用课件针对课堂教学内容进行呈现和播放。这样尽管引入了信息技术，但只是使教师的工作量得以减轻，却没有对学生的能力以及思维的发展起到有效的促进作用。
2.没有准确理解整合课程的目的
在学生的信息素养方面，很多物理教师认为学生只要学会搜集网上的信息、提高打字速度、学会在网上针对物理信息进行浏览内容就算掌握了信息技术，这样就将对学生物理信息意识情感的培养、物理课程学习能力的提升忽视了。
二、信息技术与高中物理整合的有效对策
1.致力于学生与教师信息素养的提升
作为一种新型的教学方式，信息技术与物理课程整合的成功与否不仅与教师具有很大关系，同时与学生也有非常大的关系。在整合课程的过程当中，教师必须要参加相应的培训，从而能够与新的教学方法与教育观念相适应。教师必须要充分认识到教材并不是唯一的教学资源，要对网络资源进行充分利用，不断针对网络环境下的理论与技术进行学习和研究，对网络环境下的教学方法以及模式进行不断探究，对各种学习资源采用必要和可能的手法进行开发，最终能够对其中的物理资源进行创造性利用，使之能够服务于物理教学，让学生能够在互动开放的学习活动当中参与进来。对于学生而言，必须要将合作交流以及自主探究作为整合课的主要学习方式，主动针对物理知识进行探索，对物理知识进行主动发现以及主动建构，不断针对自身的学习能力以及信息技术水平予以有效加强。总之，只有学生和老师都能够掌握整合课程需要的能力及知识，才能够最终实现物理课程与信息技术真正意义上的整合。
2.保证教学设计的科学合理性
作为课程学习的有机组成部分，信息技术能够在课程学习的活动当中有机结合物理课程的特点，从而能够将课程目标更好地完成。在进行整合的过程中必须要注意到，课程整合与课程混合属于不同的概念，整合强调在对信息技术利用之前，物理教师必须要先对信息技术的不足以及优势具有充分的认识，并且了解到物理学科的需求，采取有效的方式找出信息技术与物理教学的契合点，从而能够真正从这些地方入手使学生的学习成绩得以提升，能够帮助学生将一些采用其他方式无法完成或者效果不佳的学习任务很好地完成。信息技术对于学生而言属于一种提高技能的认知工具以及学习知识的有效手段，而且信息技术还具有终生性的作用。作为课程整合的灵魂，教学设计具有十分重要的作用，所以教师必须要对教学设计予以注重，不仅要将这一技术手段熟练地掌握，同时要对教育的本质予以有效理解，掌握教学的重点以及教学的根本目的，与信息技术的功能性有效结合起来，从而更好地开展教学活动。
（一）实验研究环境
研究中所采用的虚拟物理实验平台是“同步实验：网上实验室实验平台（如图1）。“同步实验室”是把互联网技术应用到中学化学、物理、生物实验课程中，提高学生的实验操作能力和实验探究能力。通过本虚拟实验平台，学生可以预习和复习实验原理，实验的用品、实验的步骤，实验的注意事项；可以实现实验的仿真操作，系统将对学生的实验给予即时的评价；对实验的问题还可给予释疑解惑。值得一提的是，该实验平台的内容与教材及广东科技出版社的《实验手册》配套。
（二）研究过程及结果调查情况
本研究抽取了广州市花都区新华中学对照班：高二（6）、（7）班。这一组对照班实验前成绩和学生各方面表现基本相同。其中，高二（6）班(实验班)共39人采用虚拟实验模式教学；高二（7）班(对比班)共38人采用传统模式教学。1.对照组实验成绩情况分析在分别进行了真实物理实验和虚拟物理实验的教学后，笔者当堂对学生的实验掌握情况进行了简单的测验，主要考查学生对实验理论知识的掌握、实验误差的认识和实验步骤与细节的掌握。从两组对照班的初步实验结果获知，与实验过程密切相关的实验步骤与细节、减少实验误差的方法的考查，实验班则比对比班掌握相对更为牢固。分析其具体原因，在虚拟实验环境进行训练的实验班学生，实验操作过程简便、快捷，受其他无关因素干扰少，对于实验步骤认识清晰，而实验过程操作训练机会也比较多，所以对实验的掌握更加牢固。2.实验问卷调查本研究共发放了问卷100份，共回收86份，有效问卷86份。通过对问卷进行统计分析后，得到以下结果：（1）学生对虚拟物理实验室的看法对于问题“你觉得电脑上的虚拟实验环境有哪些优势（多选）”，实验班学生的情况从调查结果显示，体验过虚拟实验环境的学生有近80%认为网络虚拟实验平台操作简便，节约课堂时间，而且操作灵活，可以快速获得实验结果，同时实验步骤和目标清晰明确。（2）对于学生进行虚拟实验的课堂参与情况调查在问题“与平时的物理实验室相比，你觉得在电脑上进行物理虚拟实验，大家的课堂参与度有什么变化”的调查中，笔者分成了几个小问题进行调查，获得以下结果：①与小组组员的交流、沟通同以前的变化（如图2）从学生的调查结果来看，超过一半的学生认为在虚拟实验室中，与小组组员的交流、沟通比在真实物理实验室多。根据实验现场观察，我们发现在虚拟实验室的课堂上，学生的交流主要是实验如何操作上，比较适合学生的自主探究操作。在虚拟实验室与小组组员的交流、沟通变化有76%的学生认为有更多时间可以自己做实验。在对比虚拟实验室和真实实验室的教学后，发现在虚拟实验室中，学生操作起来更加快，有更多自主实验操作时间，并且大部分学生可以做3次实验以上，所以实验误差也小。而在真实物理实验室中，有部分学生可以做2次，但还有相当一部分学生只做了1次，所以对实验步骤的掌握还不够扎实。③在电脑上进行物理虚拟实验，学生对老师的依赖的变化为了了解在虚拟实验室与真实实验室相比，学生对老师的依赖情况，笔者也对此做了调查：有92%的学生认为“可以更多地自己完成实验”，学生对老师的依赖没有那么强，学生自主性强。（3）实验教师对虚拟物理实验环境的评价为了较为全面的了解虚拟物理实验环境对教学的影响，笔者还对参与实验的老师进行访谈。从访谈中笔者了解到，传统的物理实验环境存在着一些问题，比如实验前器具和环境准备繁琐，容易发生遗漏；为了节约课堂操作时间，老师更多地以小组为单位进行实验，这样不利于学生自主探究的培养；部分实验存在安全隐患等等。而虚拟物理实验环境能较好地解决这些问题。当然老师们也对虚拟物理实验环境的缺陷提出自己的看法。比如虚拟物理实验环境操作步骤比较生硬、固定，缺乏灵活性；可能会影响学生动手能力的培养；需要借助电脑设备和网络环境；小组内的合作与交流有所变化等等。
二、网络虚拟实验室在高中物理实验教学中应用的思考
通过虚拟物理实验环境的研究，我们发现网络虚拟实验室有其明显的优势，特别是学生参与实验的兴趣和对实验操作掌握的训练方面。那么在什么情况下运用虚拟物理实验环境能够更好地提高高中物理实验的有效性，弥补真实物理实验室的不足呢？以下笔者从虚拟物理实验室的优势及缺陷进行总结，并提出初步研究结论。
（一）网络虚拟实验室的优势
1.弥补实验器材的不足，避免实验器材老化、损坏等而影响实验效果。2.便于管理和维护。传统的物理实验仪器经过多次使用，不可避免会出现问题。很多时候器材都是勉强用着，给教学活动带来不便，大大降低教师和学生的实验热情[4]。而虚拟物理实验也可以减少实验前一些繁琐、重复的准备工作，提高教学效率。3.虚拟实验环境仿真强。“同步实验室”网络平台提供了与物理教材同步的各种仿真实验，与现实实验较为接近。通过对参与虚拟实验的学生的观察，我们发现由于虚拟实验平台的高仿真效果，学生进行实验也是非常感兴趣。4.实验过程、步骤清晰易懂。例如本研究采用的“同步实验室”网络平台，提供了“实验目的实验原理实验器材实验过程开始实验实验结论实验评价”这样一套完整的实验过程。从我们调查研究结果来看，参与虚拟物理实验环境的学生对实验步骤和细节的掌握也确实比对照班的学生更为扎实。这是因为“同步实验室”平台提供了完整、清晰的实验指引，及时的实验评价，同时也避免了一些无关因素对实验过程的影响。5.有利于学生自主探究能力培养。由于虚拟实验平台能提供一系列、完整的指导，学生可以通过自主尝试、探究，较为顺利地体验实验过程，获得实验结果，而不会过分依赖老师和同伴。
（二）网络虚拟实验室的缺陷
当然，虚拟物理实验环境也存在着自己的缺陷，主要有：（1）需要依赖电脑室、网络环境；（2）目前由于技术局限，虚拟环境平台还是只能实现简单、固定的实验操作，与真实的物理实验环境还是存在一定的差距；（3）难以实现小组分工合作；（4）一些科学素养的培养仅凭虚拟物理实验难以实现。例如学生动手操作能力，解决实际问题能力，实验结果评估与改进等。
（三）网络虚拟实验室的应用范围
从研究调查中我们可以发现虚拟物理实验环境有其明显的优势，但也存在不足，只有根据实际教学情况巧用网络虚拟实验室，才能更好地保证物理实验效果。那么在什么情况下运用虚拟物理实验环境能够更好地提高高中物理实验的有效性呢？笔者通过研究调查，总结出虚拟物理实验环境比较适用于以下情况：（1）现有物理实验器材无法满足实验需要的情况，如器材不足、损坏严重。（2）物理实验要求精确度高、操作比较繁杂的情况。由于课堂时间非常有限，而虚拟物理实验环境操作简便、步骤清晰，能得到预期的实验效果。（3）某些抽象的、微观的，难以通过传统物理实验室进行实验得到结论的物理实验。（4）要求学生通过自主学习、实验获得实验结果。
二、有效教学的建议
1．创设情境，鼓励学生自主探究
高中物理教学中，教师要认清学生自主学习能力培养的针对性与策略性，并且坚持以学生自主探究为基础，提倡学生的自主思考与讨论．国内传统的高中物理教学，学习对于相关物理知识和理论的了解较为片面，很难从深入的角度出发去解读自己所学习的知识．因此，在学生自主学习能力的培养中，教师必须将自主探究作为学生的一项基础能力进行培养，在课堂教学环节中要构建一个民主、公平的环境，使学生在教师的引导下积极进行自主思考与讨论，这个过程中，教师要尽量减少干预，使学生的独立思维能力更加全面地展现出来．同时，由于部分物理学科理论和知识较为抽象，学生的理解能力和感悟能力也有所差异，所以，在学生自主学习能力的培养中，教师应给予学生足够的自主思考和讨论时间，让他们在良好的氛围中逐步形成科学的学习习惯，在自主学习能力不断提升的过程中，更好地理解事物的发展本质，以及各种物理知识与现实生活的联系．
2．以生为本，注重教学起点的科学设置
有效的教学应该考虑学生的具体学情，合适的起点往往能够促进学生更好地思维，有利于学生学习物理成就动机的激发．例如，高一物理以力学为基础，它的基础性决定了它被编排在高一阶段，不过“力学难”，不仅仅受力分析的要求高，而且计算量也不小，往往需要解方程组，难度上的突变往往吓倒了一批批的初学者，如何减缓这个矛盾?需要我们广大教师继续开动脑筋想办法．笔者认为，高一不仅仅要考虑到学科的基础性，更应该对学生进行分析，对于高一的学生而言，接触物理已有两年时间．初中阶段，物理着重于从现象和结果上学习，而高中的学习更注重于过程与结果，学生对物理的学习缺乏目的性、导向性、趣味性．很多时候不是学生学不会，而是上课一开始的不明确性让他将自己的头脑封闭了起来，不管你老师讲得再抑扬顿挫，对他来说都只是干巴巴的一个音在耳边轰鸣，一个字进不到他的脑子当中．为此，我们在起始阶段的教学过程中，可以适当地降低走进物理课堂的门槛，同时更应该注重情境的创设和实验的教学功能．例如，在“运动快慢的描述速度”一节的教学中，我们可以从学生熟悉的“飞人”刘翔入手，和学生一起回顾“雅典奥运会中刘翔110m栏夺冠过程”，创设情境播放刘翔在雅典奥运会110m栏中的决赛录像．在此基础上提出问题．问题1:110m栏决赛，裁判根据什么判断刘翔得冠军?问题2:比赛现场的观众如何知道刘翔获得冠军?问题3:有位同学100m成绩为12s，请你判断他和刘翔谁跑的快?这样设置问题情境，可以充分调动学生学习的积极性，激发他们研究的热情，学生感觉到是在解决实际的问题，而不是在学习很抽象的概念，在解决问题的过程中深化了对概念的理解，实现了思想方法的迁移．
