带你走进金陵中学“基于虚拟仿真技术的物理模型建构课程

近日，“同济72岁退休女教授硬核科普物理”的视频走红全网。视频中是被称为“吴姥姥”的同济大学退休教授吴於人为大家科普物理知识，演示趣味物理实验，让众多晦涩的专业物理知识变得浅显易懂。广大网友瞬间被“吴姥姥”圈粉，纷纷发出“爱了，爱了，如果当年物理课也这样上，我早就是学霸一枚了”的感慨。

如今，网友们的心愿在南京市金陵中学学子们的身上梦想成真。同学们在学校开设的校本课程中，通过最新的虚拟仿真技术身临其境地感受物理的奥秘，把物理课打造成了“别人学校的物理课”。

南京市金陵中学是江苏省重点中学、南京市四大名校之一，是一座面向国际的百年名校。新学期以来，金陵中学基于矩道高中物理3D实验室软件，开展了“基于虚拟仿真技术的物理模型建构”的校本选修课程，目前已顺利实施了半学期课程，深受学生们的喜爱。
课堂上，老师通过任务式教学方式，创设学习情境，引导学生积极参与，培养和发展学生的自主学习能力。

学生通过任务式学习方式，带着问题自主探究，积极探索，极大提升了同学们的学习兴趣。同学们自己动手、各显神通，搭建物理模型进行科学探索，将平时书本上的抽象知识真实呈现在眼前，改变不同的物理参数导致不同的运行结果，或者设置合理的参数实现预设的运行结果。在收获成功的喜悦的同时，也在潜移默化中加深了对物理规律的认识和运用，提升了科学探究能力和解决问题的能力。

“基于虚拟仿真技术的物理模型建构”选修课程的开展，是金陵中学高中物理新课程改革的重要亮点，是在必修课程基础上的拓展与提高，目的是给学生提供多样化的课程选择，拓宽学生视野，发展学生潜能，全面提高学生素养，促进学生个性特长的形成和发展。

物理学是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。为了便于分析与研究，物理学往往采用一种“简化”的方法，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，通过对物理模型的认识与研究，构建物理知识、形成物理概念。
物理学中有很多理想模型在现实环境中只能近似，无法达到理想状态，比如光滑平面、匀强电磁场等；同时也有很多物理模型无法借助实验手段研究，比如天体的运动、基本粒子的运动等。而虚拟仿真可以模拟理想状态，在理想环境中真实模拟它们的运动过程，从而帮助我们了解其运动规律，有利于物理概念的形成。

 有些物理规律虽然能通过实验实现，但存在实验危险、复杂、反应周期过长、实验现象不易观察、实验取材不便，或实验现象直观体验不够等不利因素。利用虚拟仿真技术，能够突破时空条件的限制，实现难以完成的实验体验过程，从而帮助学生获得更贴近于真实的具象认识，有利于提高学生的学习效率与创新能力。
 
物理模型在中学物理教学中有举足轻重的作用，借助于虚拟仿真技术构建物理模型，能够更加方便地培养学生正确的科学思维方法，促进知识迁移创新学习能力，满足新课标培养学生学科核心素养的要求。

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