隨著網路的普及，多媒體仿真技術步入數學課堂，導致了學校數學教學革新。一個顯著的改變就是許多化學班主任在數學教學上將多媒體講義與傳統的板書結合。并且在教學中要做到無縫對接和相輔相成并不容易。目前網路上的教學教案資源非常豐富，但好多講義都是演示播放的方式，起不到模擬實驗的作用，好多時侯班主任須要自己設計講義。為此，在應用多媒體技術來輔助制做交互式的符合數學規律的教案時，選擇合適的軟件相當重要。
是一款奇特的2D仿真軟件?？蒲腥藛T開發該軟件是為了讓數學教學和研究更直觀有效。官方網站提供了2萬多件網友作品，并做了分類和評級，是人們學習和使用的絕好資源，也為展示作品、交流經驗提供了平臺。的基本功能有以下幾項：使用簡單的繪圖工具創建、編輯場景；通過選擇、拖曳、傾斜、振動等形式參與互動，顯示物體運行軌跡；提供質心，流體，鏈條、齒輪、彈簧、鉸鏈、鎖、發動機、激光射線及跟蹤繪圖工具等元素。
一、應用闡述
舉辦虛擬仿真實驗只需一臺計算機即可，現今的多媒體課室都具備電子白板與計算機，可以說它的應用幾乎不受限制。虛擬實驗在數學教學中的廣泛運用才能使中學生盡早步入學習狀態，除了提升了教學效率，使一些化學實驗不再受時間、空間的限制，并且在一定程度上解決了中學因設備欠缺而未能舉辦實驗的困局，對提升實驗教育質量起著重要作用。在傳統演示實驗之前班主任所做的打算工作很費時間，有些實驗現象不一定所有的中學生都能觀察到，有些還有一定的危險性，有些實驗設備損耗大，價錢高昂，不是各所分校都有條件做。虛擬實驗中的虛擬設備不存在銹蝕、破壞的問題，可反復使用，甚至可復制和發送。這既滿足教學要求，又節省資金，有利于提升辦學效益。
可控性好、自由度大且安全性高是軟件在化學實驗教學中應用的主要優勢。虛擬實驗打破了傳統實驗的模式，實驗者不再受時間、空間阻礙，可隨時隨地登陸虛擬實驗室網站，施行相應的實驗操作。實驗者還可依據須要，選擇不同的實驗伙伴，共同完成實驗。借助計算機的模擬功能、動畫療效、虛擬現實等技術實現平緩過程的快速化或快速過程的平緩化，使中學生更清晰地了解化學變化過程。
同時，實驗內容也是依照班主任或則中學生須要設計的，實驗用到的所有部件均是由控件加上一些參數創建的，但是實驗設計相當開放，大小、形狀、顏色可任意搭配，模擬化學過程所用的一些初始量也能由實驗者任意設定。諸如，實驗者將“加速度”取“重力加速度”，將“初速率”取“0”，這么就可以模擬一個物體自由下落的情形。實驗者也可以設定一些理想化的參數，如光速、絕對光滑平面、無空氣阻力等來設計出理想實驗的演示。實驗者可隨時控制實驗的進展，實驗中相應的數據也可以按需求反饋給操作者。虛擬實驗無任何危險，雖然有毒有害、污染環境和破壞性實驗，也可在虛擬實驗室外完成。
二、應用案例
（一）在平拋運動教學中的應用
傳統平拋運動化學實驗不能防止磨擦力和空氣阻力所帶來的影響，且難以實時監控小球每一時刻的運動情況，實驗僅得到小球的運動軌跡，剖析較為復雜。中學生不容易理解平拋運動是由水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動合成的。借助對平拋運動做模擬能解決以上問題。
虛擬實驗操作步驟如下：①新建一個場景，設置空氣阻力為0，開啟網格。②選擇矩形工具在空間中繪出小球，右鍵單擊小球，設置小球水平速率v0=5m/s。右鍵單擊小球，點擊“幾何行為”選擇“添加避障追蹤器”，以便觀察小球運動軌跡。③點擊“顯示圖表”，設置橫座標為時間t，縱座標為水平速率v1和豎直速率v2，如圖2所示。④點擊“擬真動作”按鈕，開始實驗。
實驗后發覺：小球在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做勻加速直線運動初中物理實驗模擬軟件，且v1=v0=5m/s。為讓中學生更好地理解該推論，可復制該小球分別在水平方向做勻速直線運動（其速率v3=v0）和豎直方向做自由落體運動（其速率為v4）。點擊“顯示圖表”按鈕，繪出速率-時間圖象。
通過實驗發覺：在同一時刻，做平拋運動的小球的豎直位移和水平位移，分別與做自由落體運動的小球和在水平方向做勻速直線運動的小球相等，過程清晰可見。
繪出圖象后發覺，分別表示水平運動和豎直運動的圖3和圖4與表示平拋運動的圖2完全一致，即v1=v3初中物理實驗模擬軟件，v2=v4，由此可驗證該推論。
（二）在剖析傳送帶相對運動問題中的應用
無初速率物體放置在運動的傳送帶上，其運動過程的剖析較為復雜，物體和傳送帶的相對運動較為具象，傳統實驗難以直觀表現物體速率的變化情況及物塊和傳送帶的相對運動情況。中學生很難想像該化學情境，對物體運動狀態以及物體、傳送帶和地面的相對運動無法判定。借助軟件對該物理情境進行模擬重現，則可以直觀剖析物塊與傳送帶的相對運動。
仿真實驗步驟如下：①創建一個場景，選擇方框工具勾畫一長板，在長板上勾畫一小物塊。②設置空氣阻力為0，長板與水平面接觸面的動磨擦質數為0、初速率v0=5m/s，與小物塊接觸面的動磨擦質數為0.5，小物塊靜止。③點擊右鍵，選擇“顯示圖表”對小物塊和長板的速率進行實時監控。④點擊擬真動作按鍵，開始模擬。因為該實驗過程短暫，可通過調整擬真按鍵中的“擬真速率”，放慢實驗過程，充分觀察實驗現象。
按照圖5和圖6可得（以下速率以地面為參考，方向往右）：
(1)初始階段：小物塊v0=0m/s，長板v0=5m/s；長板v0>小物塊v0，小物塊相對長板向左運動。
(2)變速階段：小物塊做勻加速運動（其速率為v1），長板做勻減速運動(速率為v2)，v2>v1，小物塊相對長板向左運動。
(3)勻速階段：小物塊和長板做勻速運動，小物塊相對長板靜止。
通過剖析圖象，小物塊和長板的相對運動清晰可見，因為傳送帶速率恒定，因而小物塊的運動為先做勻加速直線運動，相對傳送帶向左運動，待速率與傳送帶速率相等時，無相對運動。班主任借助軟件對傳送帶問題進行剖析，先把具象的化學過程轉化為形象的數學情境，以便中學生剖析理解，而后再由形象的數學情境回歸到具象的化學知識中。
（三）驗證機械能守恒
打開軟件，新建場景,選擇背景。單擊平面工具創建一個天花板與水平地面平行，點擊矩形工具，構建一個圓，點擊場景中的圓，將材質設置為鋼鐵，隨即將圓拖到天花板上，點擊此圓，單擊右鍵顯示圖表。設置橫座標--時間；縱座標--重力勢能，動能（總計），總能量總計。最后，點擊（運行）按鍵，得到平拋圖象。小球在下落的過程中，圖象顯示隨著重力勢能降低，動能降低，但總能量圖象一直保持一條直線，可證機械能守恒。
三、總結
要實現教育科學高效發展，必須合理應用信息技術。作為現代化的數學班主任，要落實國家立德樹人以及對中學生核心素質培養的要求，須要具備一定的信息技術能力，學會將信息技術與化學課程融合。軟件能將生活中的化學現象模型化呈現下來，可以提升數學課堂的教學效率。
但虛擬實驗在化學實驗教學中也有不足，主要彰顯在：雖然虛擬實驗對一些演示類實驗的模擬是根據現有的化學原理和規律開發設計的，但不能拿來解釋化學現象，由于它僅是把生活中的化學現象模型化、理想化呈現下來，而并非化學現象本身。筆者建議在教學中借助軟件將虛擬實驗與真實實驗有效整合，做到揚長避短。這就要求班主任更新觀念，采用更為合理的教學方式來提升中學生的數學核心素質，培養合格的人才。
注：本文是廣東省教育廳科學研究研究生項目（編號：）的研究成果。
[1]王清．借助軟件判求理想化的數學運動規律[J]．化學班主任，2015（1）：66-68．
[2]黃偉．軟件在教學中的應用[J]．小學數學教學參考，2012（6）：50-51．
[3]陳樂．借助平臺搭建中學通用技術課堂的探求與實踐[J]．現代教育技術，2010（11）：79-82．
[4]李飛．探討計算機虛擬網路技術實驗在院校實驗教學的實現[J]．山西廣播電視學院學報，2012（1）：60-62．
（作者段娟娟系湖南師范學院碩士研究生，王祥委系湖南師范學院附屬鳳岡學校班主任，彭朝陽系湖南師范學院院長）
