2 计算机模拟实验潜在的负面影响

　　如前所述，计算机模拟实验能促进学生理解科学知识、形成探究技能，受到科学教师的青睐。但是，如果过度依赖计算机模拟实验等现代技术，忽视传统实验的教学，会对教学产生负面影响。

　　影响教师和学生实验技能的提高 虽然现在很多学校有优良的实验条件，但实验器材的利用率却不高，实验开出率没有达到规定标准，学生实验次数不多。其中以计算机模拟实验等代替真实实验是原因之一。没有经过一定数量传统实验的练习，会直接影响学生以及教师的实验操作能力。部分教师讲实验条理清晰，但做实验却漏洞百出。上海某区举办了一项物理教师实验技能竞赛，其中有一个用油膜法测分子直径的实验，实验不需要任何先进仪器和方法，就是痱子粉、油酸溶液，然而就是这些简单的东西却难住了不少青年教师[1]。除上海外，其他地方也曾经举行过类似的实验技能竞赛，教师的表现也不容乐观。而且参赛的教师都是经过一定的程序挑选出来的，属于实验能力比较高或者对自己实验能力比较自信的教师。如果以随机选择的方法来确定参赛选手，结果可能更不乐观。

　　一位教师认为，自己做演示实验还不如让学生看视频，因为视频中的实验操作更加规范。根据这位教师的观点，可以做这样的推理：首先，这位教师的实验操作还不规范或者对自己实验操作缺乏信心；其次，没有正确理解什么是规范的实验操作，视频中的操作不一定是规范的。同样的实验，除了遵守必要的共同规范之外，可以有不同的操作方法，不存在固定的“标准动作”。在氧气的制取实验教学中，这位教师先给学生观看录像资料，并做了详细讲解。但是学生一进入实验室，产生了不少原来认为没有问题的问题。例如，把集气瓶装满水倒立在水槽里，手上的水没有擦干就装药品，弄湿了试管。很多学生不知道先把集气瓶装满水倒立在水槽里再加热药品，而是产生气体之后才想到要用排水法收集气体。

　　影响学生理解科学本质 由于计算机模拟实验是表达自然现象的一种虚拟模型，是解释、说明或呈现科学理论的一种方法。可用于帮助学生理解科学知识，而不能代替科学探究。如果以计算机模拟实验来探究科学规律，会在逻辑上产生循环论证的错误。科学探究实验的目的是在观察现象的基础上归纳出现象的本质，形成对自然现象的一种解释。计算机模拟实验中产生的现象与数据本身是根据科学原理设计的，而且现象和数据一般都设计得非常“规则”，和事先的假设非常吻合，然后又利用这些现象和数据推出所依据的科学原理。例如，事先根据欧姆定律或质量守恒定律编制一组数据，然后再从这些数据推出欧姆定律或质量守恒定律，这样的模拟实验和真正的科学探究本质是矛盾的。科学知识的一个主要特征是基于观察并接受观察的检验，科学精神的核心内容是追求逻辑上的自洽和可重复的经验验证[2]。“观察”和“经验验证”是指直接从真实世界里获取证据，不是用虚拟的模型来验证。

　　为了适应学生的心理特点，计算机模拟实验有时候设计成游戏的形式，具有一定的趣味性。一些计算机模拟实验在增加学生学习兴趣、激发学习动机上取得成功，和传统实验相比具有一定的优势。但是计算机模拟实验本质上是虚拟，容易给学生一种错觉，科学探究就像玩电子游戏，科学知识的建构可以脱离现实世界，这在无意中会影响学生实践检验理论的科学本质观的构建。

　　影响学生的情感 有研究显示，计算机模拟实验能提高学生学习兴趣，增强学生的学习积极性。但不能由此否定真实实验对学生的吸引力，也不能推出学生喜欢计算机模拟实验而不喜欢真实实验。教学实践表明，学生更喜欢做真实实验。如果不加区分，频繁地用模拟实验代替真实实验，将会影响学习效果。

　　教师带着器材进入教室或者带学生去实验室上课，学生的反应和平时不同。他们会问做什么实验，某某仪器有什么用，能不能给我看一看，要不要帮忙等。教师在课堂上操作实验，学生不仅观察实验现象，还注意教师的动作与表情，有些学生注意观察教师，不是特别注意观察实验现象。通过观察教师判断，教师是实事求是的对待实验现象，还是故作玄虚、弄虚作假；是严谨的实验态度还是草率的实验态度。因此，真实实验给学生的影响不仅仅是实验本身，教师的表现同样给学生深刻的影响。

　　教学中如何运用计算机技术的问题，我国初中科学课程标准有明确的说明：“注意科学课程教学和信息技术的有机整合，利用各种信息技术促进学生的科学学习，创设自主探索、多重交互的学习环境。对于超出人类感官极限的自然现象，对于学生难以亲身经历或具有某种危险性的科学探究过程，可以利用现代信息技术进行仿真模拟，拓展学生的学习空间。”[3]对此，我们要加以深入理解并实施，以促进计算机模拟实验在科学医学论文教学中的正确运用。

　　参考文献

　　[1]梁杰.实验为何与课堂教学渐行渐远[N].中国教育报，

　　2013-1-30（2）.

　　[2]王大珩，于光远.论科学精神[M].北京：中央编译出版社，2001：213.

　　[3]中华人民共和国教育部.义务教育初中科学课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2011：56.

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