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［摘要］
激发学生的物理实验兴趣是提高物理教学质量的关键所在。因此，初中物理教师应采取有效策略，不断激发学生的物理实验兴趣，具体包括：结合生活实际激发实验兴趣；课堂中给学生充分的动手发言机会；布置课外小实验激发实验兴趣。
［关键词］
初中物理；实验兴趣；生活实际；动手操作
物理学科是一门以实验为基础的学科，实验教学无疑是物理教学的重中之重。但遗憾的是，在现实生活中很多学生对物理实验并不是十分感兴趣，由于兴趣低下，也在一定程度上降低了物理实验的教学成效。基于此种情况，如今越来越多的一线教师纷纷投入到如何激发学生物理实验兴趣的探索和研究当中，且产生了一定理论研究成果。下面，谈谈自己的几点看法。
一、结合生活实际激发实验兴趣
相关研究表明，结合生活实际进行实验，可以在一定程度上激发学生的物理实验兴趣。在具体的物理课堂教学过程中，只要有合适的机会就可以结合生活实际引导学生进行物理实验。这样，不同程度上激发了学生的物理实验兴趣。例如，执教《温度》一节时，我这样问道：“同学们，现在是冬天，在室外放置木头、铁及砖头等三个物体，请问这三个物体的温度是怎样的？”问题抛出后，有的学生说：“铁的温度最高”。有的学生说：“砖头的温度最低”。有的学生说：“木头的温度最高”……各种各样的答案不断地从学生们的口中冒了出来。看到学生们积极踊跃的状态，我说道：“事实上，这三样物体的温度如何？就让我们用温度计测量一下。”经过一系列实验操作，学生们最终发现三个物体的温度是一样的。通过这样的趣味实验，学生对于物理实验的兴趣也就更浓厚了。教师在课堂教学中所设计的实验不应拘泥于课本，可结合生活实际设计实验，从而有效激发初中生的物理实验兴趣。
二、课堂中给学生充分的动手发言机会
在具体的初中物理实验教学中，很多教师为了收到良好的实验效果，往往会自己亲自动手做演示实验，在具体的实验过程中也很少给学生动手操作和发言的机会。这样在一定程度上降低了学生的物理实验兴趣。为了有效激发学生的物理实验兴趣，在实验教学中必须要给学生充分的动手操作及发言机会。例如，在做大气压存在的实验时，先让学生提出自己的猜想，然后再要求学生利用事先准备好的物品进行实验。例如，一名学生是这样进行实验操作的：在杯内盛满水后再用硬纸片把杯口盖严，手按住纸片将杯子倒置，放开手后，纸片不下落，水也不流出，这表明大气有压强。这样的动手操作机会对每一个学生均是平等的，通过动手操作他们的实验兴趣也不同程度上得以激发。除此之外，在具体的实验过程中，我还要求学生踊跃发言，提出自己对实验的具体看法。这样的做法同样能有效激发学生的物理实验兴趣。
三、布置课外小实验，激发实验兴趣
为了有效激发学生的物理实验兴趣，物理教师应充分发挥课外小实验的积极作用。在具体的课堂教学中，我会布置一些课外小实验，让学生完成。例如，执教《浮力》时，在课堂结尾阶段，我这样提问道：“浮力的大小究竟与哪些因素紧密相关呢？请同学们下课之后通过课外小实验进行猜想和验证。”任务布置下去之后，学生利用课余时间进行实验验证。他们的实验方式多种多样，虽然如此但他们却最终得出了一致结论：浮力大小只与液体密度，排开液体体积有关。除此之外，只要有机会我就会布置一些课外小实验，让学生完成，这样学生的物理实验兴趣也在不同程度上得以提升。
四、结语
初中物理实验对学生的物理学习来说是极为重要的。相关研究表明，学生的物理实验兴趣越高，他们参与物理实验的积极性就会越高。因此，初中物理教师应开动脑筋，以学生为主体，调动一切可利用的因素，运用有效策略激发学生的物理实验兴趣，提高初中物理教学质量。
摘 要：开展实验探究活动，是提高学生科学探究能力的重要教学形式之一。要有效地开展物理实验探究活动，就要根据学生的实际创设适当的实验探究情景，激发学生的实验探究兴趣。
关键词：实验探究；情景；创设
建构主义认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学生在一定的情景下，借助于教师或同学的帮助，利用必要的学习材料，通过意义建构而获得的。因此，学习是必须在一定的情景下进行的过程。学习环境中的情景，必须有利于学生对所学内容的意义建构，所以物理实验教学情景的创设是物理教学研究的重要内容之一。著名心理学家布朗在《情景认知和学习文化》一文中提出了情景认知的观点，他认为知识是具有情景的，是在情景中通过活动与合作产生的；学习只有发生在有意义的情景中才是有效的；只有在情景中呈现的知识，才能激发学习者的知识需要，从而产生学习的动机和学习兴趣。在实验教学中创设情景使学生很容易产生解答问题的内在需要，形成探究的兴趣，对情景的结果形成积极的探究欲望。
物理新课程也将“科学探究”作为改革的突破口，并大力倡导开展实验探究活动，以提高学生的实验探究能力。但对于农村学校，学生基础知识储备少、发散思维能力不足，学生普遍感觉实验探究很难，往往难以找到“探究点”，不知从何探究、探究什么、如何探究。但学生对物理现象有较强的好奇心，对实验表现出非常浓厚的兴趣，对身边的生活现象和与物理有关的社会热点问题以及物理学科前沿内容表现出强烈的探究欲望。因此，要具体落实物理实验教学目标，有效地开展物理实验探究教学，首要的环节就是根据学生的实际创设实验探究情景：
一、创设从生活中来的探究情景
贴近生活、贴近社会是物理新课程理念之一，落实到具体的物理实验教学中，就要求设置和创设真实的生活情景，使学生在真实的生活情景中学习物理知识，解决真实生活情景中的物理问题。
例如在八年级上册《汽化和液化》，探究水的沸腾这一节课中，首先让学生讨论煲汤时汤沸腾后是继续大火煲好还是改为小火煲好？没想到在日常生活中最为简单的“好与不好”的判断，引发了学生的热烈争论，产生了强烈的探究问题的欲望。接下来学生分成了“大火煲好”和“小火煲好”的两组对“水的沸腾”进行了探究，“小火煲好”小组的孩子还探讨了如何改变酒精灯火焰的大小，最后通过探究结果发现水沸腾后无论大火还是小火，水的温度都是保持不变的，综合分析后得出从节约能源的角度看，汤沸腾后小火煲汤好的结论。
整个探究过程学生个个热情高涨，以主人翁的身份投入其中进行自主建构。通过捕捉生活素材，把现实的、有意义的、富有挑战性的内容作为孩子进行主动地观察、实验、猜测、验证、推理与交流的有效载体，不仅能促使师生们围绕此情景展开热烈的讨论，加深学生对所学知识的理解与应用，还能帮助孩子获得对实验探究的积极体验与感受。
二、以趣味小实验创设探究情景
爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师”。兴趣是学习活动的强大动力，以趣味小实验创设实验探究情景，必能激发学生的探究热情。
例如在“探究摩擦力的大小与什么因素有关”的教学中，我首先设计了一个“举起可乐瓶”的小活动，一位力气小的女生能轻而易举地举高一个装满水的大可乐瓶；偷偷在可乐瓶外表面涂上洗洁精后，再请一位力气大的男生，结果他使出全身力气也没有把可乐瓶举起来。正如麦克斯韦所说：“一项演示实验使用的器材越简单，学生就越熟悉，就越想彻底地获得所验证的结果。”通过这个对比实验，课堂气氛迅速活跃起来，孩子的好奇心和探究欲望一下被调动起来，这时再进行“探究摩擦力的大小与什么因素有关”的实验探究活动，学生的思维被打开了。
三、以探究实验作为情景来创设更深入探究的情景
通过实验中产生的各种现象来作为情景，更深入地来通过设计实验来研究这种现象，可使实验探究分为一层一层的研究，最终解决问题。
例如“探究凸透镜成像规律”，如果按教材一节课完成这个探究活动，我发现学生在自己探究的过程中根本不会选择合适的透镜，这样不仅时间不够，学生无法完成真正意义上的科学探究，不利于全班科学探究的课堂教学。于是整合教材的内容后，我把“探究凸透镜成像规律”整合在第三章《透镜及其应用》中，分成三个相互关联的实验探究进行教学。（1）结合第一节《透镜》，探究如何选择凸透镜并测量凸透镜的焦距。通过探究活动，学生掌握了测量凸透镜焦距的方法，了解了凸透镜的凸起程度与焦距的关系；（2）结合第二节《生活中的透镜》，根据光具座（0—90cm）来选择合适的透镜，并在光具座上观察凸透镜成像的性质。通过探究活动学生观察了凸透镜成像的性质，顺利地得出凸透镜可成“倒立、缩小”、“倒立、放大”、“正立、放大”三种像，并提出有个位置没有像。（3）探究凸透镜成像的规律。有了前面两个探究活动的铺垫，大多数学生可以顺利的投入到成像规律的探究，在实验、讨论，交流中得出了凸透镜成像的规律，并自行解决了没有像的位置是焦点这一问题。
这样的科学探究活动，学生热情高涨，思维活跃，主动参与程度大大提高。
四、重视用物理学史创设探究情景
物理教育给学生以知识，物理学史教育则给学生以智慧，培养学生的科学精神。新课改的任务之一是对学生进行物理学史教育。利用物理学史创设情境，可使学生体验探究过程，体验学习科学研究的基本方法，培养学生的科学探究精神和人文精神。
例如，九年级第十二章第五节“牛顿第一定律”的教学，原来的教学设计是教师先简单介绍牛顿第一定律的产生过程，然后把教学重点放在学生实验探究“阻力对物体运动的影响”。教学中我发现，虽然学生进行了实验探究，但是对牛顿第一定律的理解仍然是停留在表面上，教学效果并不理想。于是我改进了课堂教学，先围绕“牛顿第一定律”的产生方式，提出“为何牛顿第一定律被冠以牛顿的名字，而不是伽利略或笛卡儿？”这一论题，让学生阅读亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿的研究过程。阅读材料向学生阐述了亚里士多德和伽利略对力和运动关系的认识，渗透了亚里士多德的观点现在看来虽然是错误的，但当时也有它的合理性，说明已有的经验和背景对亚里士多德和伽利略认识力和运动起了重要作用。通过生生交流、师生交流，共同比较伽利略、笛卡儿和牛顿的研 究，学生得出了伽利略和笛卡儿只是描述了物体不受力时的运动，而牛顿却揭示出了力和运动的本质关系。在充分展现“牛顿第一定律”在物理学的地位和价值中结束后，学生再进行分组实验探究，原来一节课都“探究”不出个所以然的内容，学生十几分钟就完成了，而且对“牛顿第一定律”的理解更加深刻。
这节课教师与学生先以阅读物理学史，再以分析和辩论等间接学习知识的形式来共同探寻知识的来龙去脉，了解科学概念、规律的产生、构建方式，但它通过模拟知识的产生过程，创设了进一步了解科学探究思维方式的情景，激发了学生实验探究的热情。
物理实验探究情景的创设可以运用多种的形式和手段来呈现，如基础物理实验、物理问题、小故事、科学史实、新闻热点、仪器实物、图片、线图、模型、影像资料和互联网等形式；投影仪、录像机、电视机、电脑及多媒体技术等手段。然而，在创设物理实验探究情景的过程中，教师应首先考虑如何有效地实现物理实验教学的目的，在此基础上设计采用何种形式和手段来创设适合自己学生实际的实验探究情景，引起学生的实验探究兴趣，激发学生的实验探究热情。
[1] 教育部师范教育司组织编写 《初中物理课堂教学设计》上海教育出版社20xx年
[2]吴景霞 《优秀初中物理教师一定要知道的10件事》中国青年出版社 20xx年
摘要：针对目前大学物理实验教学模式落后，学生缺乏自主学习的能力，提出了大学物理实验的开放式教学，开展第二课堂教学活动，应用自主探究教学模式，转变教师和学生的角色，以学生为本，因材施教，力求培养学生自主意识，实践动手操作和创新能力。
关键词：大学物理；开放式教学；第二课堂；自主探究
考虑时代发展的需要，社会的人才需求及大学生就业严峻性的问题，迫切促使高校进行教育改革，作为理工科院校要有责任培养出合格的社会性人才。高校教育改革要求培养应用型和实践型人才，所以教师在平时教学过程中，应该引导学生了解当今社会的新技术和新科技，训练学生动手操作和实践的能力。而大学物理实验课程是理工科学生普及实验课程，是学生第一次进行科学性实验训练的开始［1－6］。中学教学模式主要以应试教育为主，这就造成了刚步入大学的学生自主探究学习的意识不够强，创新能力薄弱［7－10］。针对大一新生对大学物理实验的态度的调查，发现学生自主学习能力非常差。例如力学实验中“拉伸法测金属丝杨氏模量”，教师对实验操作环节不予讲解，发现82%的学生无法独立完成该实验，其中有47%的学生需要老师指导1～2次才可以完成，35%的学生需要老师指导3次以上才可以完成该实验。在电学实验中，需要指导老师帮助解决的问题中，据统计约37%的问题是电源没打开或接头松动等非常简单的问题［11］。传统的大学物理实验教学模式，学生设计的实验方案没有自己的思路和想法，抄袭网络上已有的实验方案老套路而缺少自己的想法。而实验老师如果还继续按照以前的教学模式，那么大学物理实验教学就只能局限于技能的训练和知识的传授，而缺乏自我探究问题的思想和能力的培养。因此有必要对现有的大学物理实验课程进行改革。本文提出了大学物理实验的开放式教学，开展第二课堂教学活动，应用自主探究教学模式，培养学生自主探究能力，动手操作实验能力，对于我们培养实践型创新型人才起着非常积极的作用，打下很好的实验基础。大学物理实验教学改革思路和具体实施方案。
1、开放式大学物理实验第二课堂教学活动的建立
开放式大学物理实验第二课堂的展开，对学生激发创新思维，培养实践能力等方面起着非常重要的作用。为了促使开放式大学物理实验第二课堂发挥很好的作用，需要学生自学能力的提高和第二课堂的相关管理工作。
1.1 培养大学生自学能力。
自学能力是大学生自我学习的基础，是创新能力发掘的基础，也是大学生适应社会发展的需要。大学生自主学习能力的提高是开放式大学物理实验第二课堂教学活动有效展开的有力保障。反过来，第二课堂教学活动的开展又最终培养学生的自主学习能力，创新能力。那如何培养大学生的自学能力，是第二课堂教学活动面临的第一个问题。如何培养大学生的自学能力，首先是改变师生之间的角色。以往教师在上大学物理实验课程时，不仅实验原理，实验方法等讲解很多，而且实验操作步骤解释很清楚，甚至操作步骤演示一遍，学生对教师的依赖性很强，以老师讲解，演示操作为主，教师这种填鸭式教学方法，使得大学生感觉实验课程的枯燥乏味，消极应付。学生在实验过程中参与很少，只是机械的重复实验操作，得到实验数据，学生思想被禁锢。长此以往，教师的主体地位和大学生的被动消极状态，导致大学生没有自学能力。怎样使大学生积极主动参与其中，兴趣很重要，兴趣是最好的老师，教师在教学过程要激发大学生的好奇心，把大学物理实验带入我们的生活中，强调大学物理实验的应用性。大学生逐渐培养兴趣才可以激发强烈的求知欲，学生才会乐学和爱学，学生积极主动，自愿自学的发挥个人的能力，就会逐渐发挥自己的主体作用。如何培养大学生的自学能力，我们还要有一定的目标计划，正如“山高有攀头，路远有奔头”。大学生的学习目标不能盲目的制定，虚无缥缈的目标不能培养大学生自学能力，反而对大学生的自信心有沉重的打击。目标的确定是有阶段性的，学习目标一定是短时间内可以实现的，可以使学生享受成功的快乐，增强学生的自信心。学习目标还要有大小，远近目标的结合，人的潜力其实很大的，小目标的实现就会激发人的动力，那么大目标就会可能实现。制定正确的学习目标是成功培养大学生自学能力的方法之一。大学生自学能力的培养可以逐渐发挥学生的主体地位，是以学生的发展为中心，对培养学生的创新能力有很大的帮助。
1.2 开放式大学物理实验第二课堂的管理工作。
第二课堂大学物理实验教学活动的顺利进行，还需要很好的管理工作。首先，第二课堂要充分利用大学物理实验教学的资源，教师做好的电子课件，视频就作为我们第二课堂教学使用资源。其次，第二课堂要有合适的时间和地点，学生要有相应的学习计划和学习目标。最后，辅导员和学生干部都能发挥很好的作用，积极指导学生完成第二课堂的学习内容。第二课堂可以开展大学物理实验社团，辅导员做好思想工作，调动学生积极性，激发学生热情。学生干部负责第二课堂大学物理实验的进行，通过教师做好的电子课件，视频，要确保学生对实验原理，技术和方法有过预习，有过了解。这样才能保证我们实验课堂的高效进行。对于表现好的学生，我们可以给予精神上或者物质上的奖励，学生有了信心，才会表现更好，进而有个很好的良性循环。第二课堂上学生对实验原理技术方法有了一定的了解，教师在实验课堂教学主要负责实验操作讲解，实验注意事项，节省了大量时间，提高了效率。那么教师可以同时进行几个实验的展开，解决了学生多，实验器材少，不能保证每个学生都能操作的难题。开放式大学物理实验第二课堂的管理工作有效的提高了实验教学的效率，避免了学生实验课上“不知所措”的状态，节省了大量时间，提高了仪器的利用率，人才资源得到充分的利用，更有利于培养优秀的大学生。
2、改革大学物理实验教学模式
2.1 教学内容的改革。
现开设的大学物理实验课程很多是基础的测量实验和经典的验证性实验，比如长度的测量，密度的测量，伏安法测电阻，薄透镜焦距的测定等基础实验，这些实验对于大学生来说简单，多数都是学生初高中接触过的，导致学生缺乏兴趣，没有动力；还有三线摆测刚体转动惯量等验证性实验，实验内容和原理经典老套，冗长繁琐，学生不易理解，实验方法落后，没有实用性，这样就导致学生厌烦，没有兴趣。传统的大学物理教学内容已不能满足学生的需求，所以陈旧的实验课程内容需要更新，需要添加新元素，新科技，来丰富实验教学内容。而且教材上很多实验利用率不高，实验原理部分冗长繁琐，学生不易理解。所以教师有必要编写适合自己学生的实验资料。大学物理实验现在采用多媒体教学，使用电子课件和小视频，向学生展示相关知识。所以教师制作电子课件时，原理部分要一目了然，力求删减复杂的公式推导，增加一些文字性的介绍；实验方法要与时俱进，现在的实验方法单一落后，可以引入多种实验方法并加以讨论，实验技术方面结合国内外先进技术，这样就可以提高学生的积极性。大学物理实验课件制作中，利用声音，图片，视频等展现枯燥的物理知识，生动形象的展现给学生，起到了很好的教学效果。利用网络把电子课件与视频及其他资料发送给学生，是学生展开第二课堂的首要条件，这就要求教师制作课件与视频要精简，有趣和易懂。教学内容的丰富和广泛，不仅传授了学生知识和方法，更重要的是学生情感态度的培养，兴趣的激发。
2.2 教学方式的改革。
现在的大学物理实验教学方式单一，学生课前预习﹑课上教师讲授和示范演示等教学方式忽视了学生的主体地位，学生过分依赖老师，并不能激发学生的创新能力。为了激发学生的能力，教师应采用自主探究式教学，使教师从讲授者到引导者转移，引导学生主动思考，学生发挥主导作用，培养了学生做实验的兴趣，学生动手能力也得到提高。传统的实验教学模式限制了大学生的主体地位，需要自主探究的实验教学模式来培养大学生的自学能力，探究能力和解决问题的能力。所以有些工作还是需要学生自己去完成，查资料了解规律的发现过程，学习其中的物理探究方法，学习科学家的探究科学的精神；学生也必须设计自己的实验方案，确定实验目的和实验操作方法，怎样处理数据，发现问题后及时解决问题。学生在学习的过程中，拓展了知识面，培养了学习能力。传统的大学物理实验根据实验原理，学习实验测量方法，测量实验数据，这样学生只了解怎样去测量，对实验原理理解不深。自主探究的大学物理实验，利用已有的`知识和经验，观察实验现象，从实验数据中总结分析实验规律，这样学生对实验原理了解透彻。自主探究的大学物理实验把传统的大学物理实验的实验原理作为实验目的，而把实验目的用来探究实验规律，打破传统的测量和验证模式。下面以单摆为例展示自主设计教学案例和传统实验教学案例的区别见表1。大学物理实验自主探究的教学方式是很有意义和挑战性的，对培养学生创新能力和科学严谨态度起到很大的作用，其目的就是培养大学生发现问题和解决问题的能力，是培养学生创新能力的重要手段。
3、结语
大学物理实验教学改革是势在必行的，开放式大学物理实验展开第二课堂教学活动，实验课堂教学丰富实验教学内容，采用自主探究教学方式，调动了学生自主学习的能力和学生学习的兴趣，提高了学生的自主探究能力，创新能力，学生才会适应社会发展的需要。目前开放式大学物理实验教学改革还有欠缺和不足的地方，大学物理实验教学改革更好的发展是大学生能够自己设计实验，制作简单的实验仪器，仍需要继续努力探究，不断改善教学方法，加强应用实验操作。所以，大学物理实验教学改革任务重，需要继续努力。
参考文献：
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一、转变观念
教育是培养人的一种社会行动，我们不能把物理实验教学的现状单单归咎于物理教师，应该从家庭、学校、社会来统一考虑。
其实不少教师是深知物理实验教学的重要性的，但迫于各方面的压力、教学课时等的限制，最后不得不放弃找寻更好的实验教学方法。
因此要转变观念，就要转变整个社会的观念。
要让学校和教师以及社会上的人们认识到教育不能急于求成，追求暂时的表面的效果，而要着眼于未来，特别是要着眼于学生在未来社会的作用与价值，使他们从追求短期学生成绩和升学率的片面认识中转变过来。
这样才能给广大物理教师一个广阔的发挥才干的空间，使他们自觉地投身于物理实验教学改革中去，在教学中充分发挥主观能动性，大胆采用创新教学方法。
因此，要改变传统的教育观，树立新的教育观念，不断提高对实验教学基础地位的认识，提高实验教学的效果。
二、改变教材结构
1、优化实验教学目标，在实验教学中，教师应该在分析教材和学生的基础上，把培养学生的创新能力的意识渗透进备课的过程中，优化实验教学目标。
制定适用于不同层次学生的多层次实验教学目标。
2、注重实验的开放性、多变性和创造性，培养学生的创新精神，可以在实验目的、原理、器材以及实验条件和数据的处理上进行创新，可给出多种方案让学生思考、选择，从而培养学生的创新探究能力。
3、预习是上好实验课的基础。
教程可根据实验内容布置一些与本节实验相关的知识点和习题让学生在课前思考，为实验做好理论准备。
三、改革实验教学模式
将由教师一手包办的演示实验改为师生共同设计、探索、改进、完成的演示实验。
让学生预习教材中的演示实验，邀请学生参与演示实验的课前准备及课堂上的实际操作，并鼓励他们把自己设计的实验带回课堂进行演示。
实验完成后，让学生进行归纳总结，充分发挥学生主动思维的积极性。
这样不仅有利于培养学生学习物理的兴趣，调动学生学习的积极性，更有利于学生自觉钻研教材，研究实验原理，探讨实验方法。
四、改变实验评价体制
评价的内容和标准应该与课程标准相一致，促使学生提高用实验方法研究物理现象与规律的能力，使学生在物理实验的基本知识、基本方法和基本技能等方面受到较系统的训练，加深对物理学基本概念的理解和掌握，培养良好的科学素养、创新精神和实践能力。
一、学校提倡合作学习，完善物理实验器材建设
就目前教学现状来看，合作学习的弊端问题暂时还没有出现，合作学习之所以表现的如此优异，在笔者看来原因大抵有两个，一是合作学习本身根本不存在弊端，它是一种完美的教学模式；二是合作学习现今应用的深度和范畴还不够广阔，其弊端问题还没机会暴露出来。但世界上没有绝对完美的事物，所以其原因可以归结到后者，就是合作学习的模式应用的深度和范畴还不够。针对此种情状，学校应该大力提倡合作学习，安排尽量的物理实验来考验合作学习的科学性与有效性，全面推进素质教育的进程，打造高中物理高校实验教学课堂，提高学生的物理学习能力。要想切实发挥合作学习的成效，学校应该完善物理实验器材的建设，从硬件设备上重视物理实验教学，加之合作学习并非简单地课堂分组学习，课堂分组只是合作学习的外在形式，如果只注重形式，那么所谓的优良学习模式只是“走过场”，缺乏实效的价值。所以说，学校应勇于变革，提倡并推进正确的合作学习模式，建设完备的物理实验室，给学生提供设备丰富、优良充足的学习环境，强化合作学习模式在高中物理实验教学中的运用。
二、老师转变教学观念，切实提升自我教学能力
教师作为课堂教学的关键性组成部分，他是学生学习的引路人，也是率领合作学习模式前进的先驱，因此，老师在教学的过程中更应该注重自我的前进步伐，切实提升自我教学能力，全力确保学生可以在自己的引导下领悟到物理实验教学应用合作学习的目的。老师要注重培养学生的独立思考能力，许多物理老师认为合作学习就是团队合作的学习模式，学生只需与组员合作，不需要独立思考，这样的想法是十分错误的，因此老师应该调整好合作学习的流程，在正式开始合作学习过程之前，可以先给学生一段独立思考的时间和空间，再让学生进入到合作学习模式中，确保学生自主学习能力有所锻炼。除此之外，老师还应把握好课堂教学气氛的尺度，虽然合作学习需要活跃的课堂气氛，但是气氛活跃并不代表纪律良好，所以老师应该严格监督学生的小动作，将课堂纪律调整到最佳状态。再者，老师应该适时提升物理实验任务的难度，凸显出合作学习的重要性，让学生真切感受到合作学习的必要性，从心底接受合作学习的优越之处，以此满足学生的心理需求，老师也可以建立良好的实验讲评激励机制，在实验结束后让小组成员自行进行评价，再接由老师进行二次评价，全方位的展现小组合作学习过程中的优劣之处，激励优势、改进问题，从而彰显合作学习的真正作用。
三、学生注重小组分工，重视团队合作能力展现
关于合作学习价值的有效体现，除了学校和老师付出必要的努力之外，学生也应该做好自己的学习准备，迎合合作学习的内容要求。在实际的物理实验过程中，学生应该注重个人在小组内部的分工，做好自己负责的实验部分，并善于尝试各种实验操作，这对于学生的动手操作能力和性格养成均大有裨益。同时，每位同学都应该尊重小组内的同学，善待每位同学的不足之处，成绩好的同学主动去帮助成绩差的同学，乐于将自己的创新想法和全组同学分享，从而体现团队合作的伟大力量。总的来说，合作学习的模式要想在高中物理实验教学中淋漓尽致的发挥价值，就必须受到学校、教师和学生三方的共同重视，才能保障“生本”理念落到实处。再者，合作学习方式的物理实验教学，能够激发学生的动手操作欲望，调动学生学习的主动性和思考能力，而且还能激发学生的创新能力，进而锻炼学生的科学思维方法和物质知识实践能力，鉴于此般多种好处，我们也应该加强合作学习模式的扩散，将次学习模式运用到高中的各门学科中，逐渐加深此模式对高中教学的影响，为高中物理实验教学带来新的春天。
一、《课程标准》的要求及中学物理实验课程开设的意义
1.《课程标准》对科学探究及物理实验能力的要求。《课程标准》对中学物理实验的具体要求是：在知识与技能方面要让学生“认识实验在物理学中的地位与作用，掌握物理实验的一些基本技能，会使用基本实验仪器，能独立完成一些物理实验”；在过程与方法方面提出“了解物理学的研究方法，认识物理实验在物理学发展中的作用，参与一些科学实践活动”；在情感态度与价值观方面要求“发展学生对科学的好奇心与求知欲，能乐于探究，有主动与他人合作的精神”，并且对实验的各个环节提出了具体的目标与要求。
2.实验在中学物理课堂教学中的地位与作用。回顾物理学的产生和发展的过程，可以看出物理实验自始至终都占有极为重要的地位，物理学科是一门实验学科，物理实验作为物理教学的基本手段，有着其特殊的教育教学功能。
（1）实验可以激发学生的认知兴趣和求知欲望，调动学生学习的主动性和积极性，使得原本枯燥乏味的物理教学变得生动起来。
（2）实验可以使学生在学习过程中对抽象的物理概念具备一定的感性认识，理解和体会物理规律的建立过程，从而有效地帮助学生形成概念和掌握规律，正确而深刻地领会物理知识。
（3）实验可以很好地培养学生的观察能力、思考能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。
（4）实验可以培养学生独立思考和创新工作的能力，培养学生严谨的科学作风和科学的思维方式，为学生未来的发展打下一个良好的基础，在培养学生科学素养的教育中具有独特的地方和全方位的教育功能。
二、现阶段高中物理实验教学的现状
随着新课程的不断深入以及教育改革的不断深化，实验教学相比较以前得到了更大的重视和更多的关注，但现阶段中学物理实验教学的现状仍然令人担忧，存在很多方面的缺点和不足，甚至出现了一些怪异的现象。
1.很多学校一味追求高考成绩，忽视对实验教学的管理和投入。笔者调查的大多数高中学校，在争创示范高中的时候，都投入了巨资，配备了条件较好的实验室和设备，许多学校甚至成立了理科实验中心，安排了实验教师对实验室进行管理。但由于缺乏强有力的管理，实验室内很多器材老化，设备开始陈旧，很多《课程标准》要求开设的实验无法开齐开足，学校在实验管理上多流于形式，资金投入少，实验经费得不到保障，对实验工作缺乏有效的管理和监督，在日常的教育教学管理中，实验教学可有可无，于是实验室成了应付上级领导检查的花架子、空架子，实验教师也成了许多教师争抢的“好岗位”。
2.许多物理教师对实验教学不热心、不积极。在大多数高中学校，包括许多省级示范高中，物理教师的教学还是靠粉笔、讲义和试卷来打天下；不是教师不懂得实验的重要性，而是实验教学变成了“麻烦事”。现阶段赶上高中生源高峰期，许多学校一个班人数多达八九十人，做实验要联系实验室，要对学生进行分组，准备器材，全程辅导和陪同，甚至还要对学生损坏的器材进行修复和赔偿，无形中加大了工作量且不被学校承认，实验变成了“费力不讨好”的事。于是，学生分组动手实验变成了教师演示实验，或者被多媒体所播放的实验视频所代替，美其名曰“现代教育技术的运用”，更有甚者索性就将实验过程完全搬到黑板上来讲解，完全不理会学生是否真正得到了感性认识，使得实验教学变得枯燥乏味，毫无成效。当然，也有一些学校让学生动手做实验，但这些程式化的实验，以单纯的机械操作为主，学生按照老师讲解的步骤一步步地操作，去获取书本所要得到的实验数据，而不去思考实验这样做的理由，是否还存在其他的方法与手段，科学探究更是无从谈起，这样的实验是无法真正激起学生的探究欲望的，也违背了新课程所倡导的理念。在笔者接触到的一些高三教师中，对待高考的实验备考，采取的手段是“试题”实验，即用“笔”去做实验。按照《考试说明》规定考查的实验内容，对每个实验的原理、步骤、器材、数据处理等各个环节一一清点讲解，然后找来各地的模拟试题和高考真题的实验部分编制成讲义进行大规模的训练。从考试的角度来说，这样的方式的确让一部分学生取得了不错的实验成绩，但这种方式严重挫伤了学生动手实验的积极性，使得实验教学在高考应试的泥潭中越陷越深，与《课程标准》以及高考实验出题的初衷背道而驰。在这样的应试模式下的实验教学如何能培养出有创新精神和实践能力的学生呢？
3.学生对实验活动的兴趣不大，学生实验效果不明显。长期以来的应试教育模式，使得大多数学生学习活动方式单一，这就导致了许多学生到了实验室后感到茫然和无所适从、无法下手，只能机械地重复老师所讲的过程，有的学生由于操作不当根本无法得到符合实际的实验数据，于是“造”数据成为了常见现象，加之老师的种种限制，使得学生做实验时“不敢越雷池半步”，做实验成了索然无味的事。在这种情况下，实验教学就无法真正或规范地开展起来。以上这些现象都真实普遍地存在着，原因是多方面的，有学校管理的问题，有教师的问题，也有社会大环境的问题，最主要的还是当前教育模式的问题，教育围着考试转，高考就是指挥棒，评价教育的最大甚至惟一参数变成了高考，学校和教师在巨大的升学压力下，更多地选择了妥协，使基础教育偏离了正常的方向。
三、改进高中物理实验教学的对策
出现一些怪异的现象不是偶然的，长期的应试教育和根深蒂固的教育观念的影响是主要原因，但是作为教学的管理者和实践者，学校和教师肩负着教育教学改革和培养创新人才的重任，我们必须要从学生长远发展的角度出发，对现行的一些不当做法进行改变。
1.学校应从制度和管理上加大对实验教学的管理和投入。学校领导应改变思路和管理，将实验教学当做一项常规教学工作来抓，加大对实验教学的管理与资金投入，应根据《课程标准》的要求配齐实验教学所必需的仪器与设备，制定实验教学的规章制度，要求理科教师制定详细的实验计划，由教学管理部门监督实验教学的实施；可对坚持做实验的教师认定一定的工作量，给予一定的补贴，鼓励教师从事实验教学，使得学校有限的教学资源用到实处，发挥更大的作用。此外，还应将实验教学常态化，把实验设施与耗材管理纳入到学校的日常管理上来，确保资金投入。
2.物理教师应转变观念，提高对实验教学的认识，提高实验教学水平，努力改变现行的不当做法。
（1）教师是教学改革和课程改革的实践者。教师必须意识到科学探究与动手实验对于培养学生的创新能力和良好的科学素养具有重要的意义，并在教学实践中付诸实施，这样，实验教学的功能就会得以发挥。
（2）教师应改变在实验教学中的一些不利于培养学生能力的做法。机械的程式化操作，不敢越雷池半步的做法，不但会挫伤学生探究的热情，同时还会让实验的效果大打折扣。教师可以在实验前交代实验必要的注意事项以及学生需要为实验做的知识准备，然后，放手让学生去操作，当然，教师还要注意对参与做实验的学生进行合理的分组，将动手能力强弱不同的学生进行搭配，发挥团队的力量，教师可以做巡视，只要没有遇到有可能会损毁器材的现象出现，就尽量不打断学生的实验活动。此外，在条件允许的情况下，可以利用休息时间有条件地开放实验室，让学生带着问题走进实验室，充分调动学生参与实验活动的积极性和主动性。
（3）教师应充分挖掘实验教学资源，使实验活动不仅仅局限于实验室。物理实验活动不完全或者说不一定都在实验室进行，教师可以自制实验教具在课堂中做演示实验，也可以利用教材或资料中的一些小制作，鼓励学生自己动手制作、设计小实验来说明、验证和体会物理规律和概念。当然，这样的制作应先易后难，教师可以与学生一起探讨方案并对学生进行指导，这样的锻炼可以充分挖掘学生的认知潜力和创新能力，其效果远胜于一两节课对规律与概念的枯燥而乏味的解释，同时，还可以拓展教师自己的教学思路和教学空间。
3.教育管理部门应努力使高考与新课程尽快接轨，改变目前高考对实验的考查方式。为了尽量减少人为因素的影响，体现高考的公平和公正，目前高考对实验的考查是以试题实验的形式出现，但这种导向性的作用是可怕的，在高考成绩仍是衡量学生、教师乃至一个学校最重要标准的今天，必然会出现笔者在前面所述的用实验试题的“题海”集训来作为物理实验备考手段的情况。如何让新课程的精神在高考中得到体现，让考试对实验的考查真正落到实处，这是摆在教育主管部门面前的一个重要命题。我们是否可以采取一些新的举措，改变目前的这种局面呢？例如，可以采取像类似于外语高考口试或者中考物理实验加试的方法，将实验作为高考的考查科目，还可以将实验作为高中学业水平测试的一个科目来促进实验教学的开展。此外，高考在试题设计中可以多下功夫，尽量避免机械记忆和程式化的试题出现，让高考的考试功能朝有利于高中物理实验教学的方向发展。目前，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（20xx-2020年）》明确要求要把培养创新型人才作为教育的重要目标之一。而在中学阶段，学生处于思维最活跃、最具可塑性的阶段，实验活动在培养学生的探究能力、思考能力和创新能力方面有其特殊的作用与功能，改变目前的实验教学现状刻不容缓，这就需要学生、教师、学校以及教育主管部门三方面的共同努力。
1、物理实验课程的教学现状
1）缺乏教学手段在实验前，教师通过灌输式教学法把实验内容介绍给学生，学生只需做好笔记，写好操作步骤和预期结果就算完成了教学任务。在实验中，指导老师通常事先安排好实验仪器，学生只需按照书中描述的方法和步骤进行操作，只要结果与书中描述的一致就算完成了实验，而不需要充分理解实验过程和实验现象。长此以往，学生只会被动接受教师的指令，这不利于学生素质和能力的培养。
2）消极对待实验由于大学物理实验的教学缺乏新意，学生片面地认为实验做不做都无所谓，只要知道结果就行了。这种学习态度导致了实验教学中经常出现学生旷课和迟到等现象。对待实验的消极态书包范文度还导致学生不仔细观察实验现象，不认真思考实验中出现的问题，不积极创新和改进实验方法。
3）客观条件限制影响实验教学效果的客观条件包括两个方面：一是实验仪器的损坏、实验场所的不足和实验经费的匮乏，这导致很多实验被迫取消；二是在有限的课堂时间内，学生既要熟悉各种实验仪器，又要进行实验操作，很难有时间分析和思考实验现象，这也影响着实验课的教学效果。
2、计算机虚拟仿真技术的引入
随着图形图像、网络通信和面向对象建模等相关技术的发展，计算机辅助教学（CAI）越来越受到人们的重视。为了提高大学物理实验的教学质量，调动学生做实验的积极性，我们在大学物理实验教学中引入计算机仿真技术，并利用相关软件设计了仿真实验平台。借助该平台，学生可以逼真地完成大学物理实验课中的各种实验。仿真实验平台的引入是传统实验教学的有效补充。该平台具有以下两个方面的优势：1）教师可以提前把实验要求、目的和步骤等相关知识发布在仿真实验平台上，把需要使用的实验仪器、注意事项、预期实验结果等内容提前告知学生，让学生对整个实验过程有一个直观的认识。通过仿真实验平台，学生可以重复做某一虚拟的物理实验，这大大提高了实验教学的效率。2）学生能很方便地查阅大学物理学实验的相关内容，并能长时间地了解相关实验项目。虚拟仿真技术的引入克服了传统实验教学中存在的弊端。学生在仿真实验平台上的错误操作不会造成虚拟实验仪器的损坏，也不会造成学生的人身伤害，这不但避免了真实实验中的安全隐患，而且实现了实验器材的零损耗，节省了实验成本。目前，国内许多高校都在研究和开发仿真实验平台，由于各高校的实际情况、学生结构等存在差异，仿真实验平台也不会完全相同。根据我校的教学实际情况，我们有必要开发适合我校使用的仿真实验平台，这样才能进一步提高大学物理实验的教学质量。
3、基于B/S结构的仿真实验平台设计
3.1总体架构
根据任课教师和学生提出的教学建议，我们设计了适合我校的大学物理仿真实验平台，并在该仿真实验平台上设定了三个角色：学生、教师和管理员。学生可以通过用户名和密码进入本系统中的学生模块，学生模块包括实验前、实验和实验后三部分。在实验前部分，学生通过预习掌握实验仪器的使用，并对虚拟实验做进一步的了解，为下一步的虚拟实验做准备；在实验部分，教师组织学生在规定的时间内，完成虚拟实验；在实验后部分，学生分析实验的结果和现象，并填写实验报告。教师可以通过工号和密码进入本系统中的教师模块，教师模块包括教学信息发布子模块、实验资料发布子模块、实验结果管理子模块和虚拟实验管理子模块。教学信息发布子模块主要用于发布教学信息，其作用是提醒学生学习相关的教学内容；实验资料发布子模块主要用于公布大学物理实验的教学大纲、相关课件和注意事项等内容，学生只能查阅教师发布后的实验资料；实验结果管理子模块主要用于教师评定学生的实验结果、实验心得和实验成绩；虚拟实验管理子模块是本平台的重要组成部分，也是我们设计仿真实验平台的一项重要内容，通过虚拟实验管理子模块，教师可以设置和制作虚拟实验项目。管理员可以设置实验人员的权限，限制实验人员的数量，还可以管理新闻公告模块和互动交流模块，以更好地为学校师生服务。
3.2仿真实验平台中实验项目的制作
为了保证学生做好仿真实验，教师需要制作仿真实验项目，所需要的实验素材主要从以下三个方面得到。
1）仿真实验平台中的“实验仪器”应与实际使用的实验仪器一致，这些“实验仪器”的图像通过照相机获得，再经过计算机软件处理，就可以成为仿真实验平台中的“实验仪器”。如仿真实验平台中的滑动变阻器经PhotoShop软件处理，得到了动态的滑片和静态背景。
2）为了实现仿真实验中学生与平台的交互性，我们增加了动态元件的响应事件。如在FLASH环境下，我们增加了滑动变阻器滑片的左右移动操作，设定了移动过程中不同位置所对应的电阻值。
3）实验仪器的三维图像可以通过3DMax软件得到，这种图像能显示仪器的内部结构，更好地满足物理实验教学的需求。目前，用于制作仿真实验项目的软件还有很多。除了上述软件外，我们还使用多种技术手段构建了仿真实验项目的场景，保证了这些实验项目在一般的网页中就能正常运行，满足了学生课外的学习需求。
3.3仿真实验平台的特点
在实际教学过程中，我们把仿真实验平台安装在网络服务器上。该平台由于采用的是B/S架构，对客户端的软、硬件要求较低，学生和教师通过网络浏览器就可以访问该仿真实验平台。虽然大学物理实验教学中引入的仿真实验平台有许多优点，但它仅仅是物理实验教学的一个有效补充。众所周知，物理学中的许多定理和结论都来源于实验，而实验结果因受环境等因素的影响而不会完全相同，这是在仿真实验平台上无法实现的。在真实的实验环境中，学生能操作实验仪器，观察实验现象，这与在仿真实验平台上移动鼠标、观看画面不可同日而语。因此，仿真实验平台可以帮助学生做好实验预习和课后复习，甚至完成虚拟实验，但却不能代替真实的实验。
4、结束语
在分析大学物理实验教学现状的基础上，我们设计了仿真实验平台，这不但降低了设备的购置费用，而且提高了大学物理实验的教学质量。仿真实验平台为学生提供了虚拟的实验环境，且不受时间和场地的制约，学生只要能上网就能通过人机交互界面学习大学物理实验的有关内容，并完成仿真实验。这对于提高学生的学习兴趣，培养学生的创新精神和实践能力是大有好处的。
题目：网络虚拟物理实验教学的研究
摘要：网络虚拟物理实验教学是在计算机与网络技术的基础上采用的一种新型的物理实验教学模式， 其独特的经济性、可靠性、共享性、高效性和开放性， 可以弥补实体实验的不足。将其有效地和实体物理实验相结合， 可促进物理实验教学改革， 提高物理实验教学的质量和效率。
关键词：网络； 虚拟实验； 物理实验教学；
一、引言
近几十年来， 随着计算机和网络技术等信息技术的迅速发展， 运用计算机软件技术和通信手段将传统物理实验内容做成虚拟网络实验项目， 不仅迎合现代大学生对信息技术的需求， 同时作为一种新型的实验教学手段， 可以弥补传统实验教学在硬件、空间和时间上的不足， 拓宽实验教学新模式， 使传统而又经典的物理实验教学焕发新的活力。对网络虚拟物理实验教学进行深入研究， 在促进物理实验教学改革， 提高物理实验教学质量和效率， 推动和促进物理实验教学发展， 具有重要意义。
二、网络虚拟物理实验的优势
1. 虚拟物理实验的经济性。
设立在计算机中的虚拟物理实验没有场地限制， 学生既可以在实验室的虚拟实验室中完成， 也可随时随地在任何有网络的计算机和手机上完成实验内容， 没有空间、耗材使用和仪器损耗的问题， 不受空间和时间等外界条件的限制， 降低了实验经费。同时， 虚拟物理实验项目仅需要进行定期的计算机维护， 降低了实验技术人员在仪器维修和耗材购置上的人员成本。
2. 虚拟物理实验的可靠性。
物理实体实验中， 客观条件对实验的影响很大， 例如不同的温度、湿度和气压条件， 以及市电的波动， 都会对实验结果产生影响。由于学生缺乏对复杂条件下实验结果不确定的分析， 不能理解不同条件下获得的不同实验结果， 就会对整个实验过程产生怀疑。虚拟实验的标准条件的设置， 可以克服客观条件的不确定性， 使得初次进行实验的低年级学生对实验过程的原理、操作过程和实验结果有了确定性的积极认识。同时， 物理虚拟实验能够克服实体实验的不安全性， 虚拟实验不会因操作失误而造成人身事故。
3. 虚拟物理实验的共享性。
网络虚拟实验以计算机大容量的存储介质为平台， 运用计算机或计算机网络， 以软件实现实验的可视化和模拟操作。在传统的实体实验教学中， 一方面由于单个实验项目没有实体实验人数的限制， 学生无法自由地进入实验室完成所需的实验项目；另一方面， 由于时间的限制， 在实验过程中， 学生没有更多地机会仔细研究实验内容和实验过程， 实验教学效果很难得到保证， 而虚拟实验则不受实验空间和时间的限制。
三、网络虚拟实验的不足
网络虚拟物理实验作为物理实验教学的拓展和补充， 展示了网络和计算机技术在物理实验教学中的特色和优势。但由于虚拟物理实验自身存在的不足， 它无法替代传统实体物理实验在实验教学过程所发挥的作用。
首先， 虽然虚拟实验能够完全模拟实物物理实验的环境和仪器设备外形， 但学生通过视频对实验环境和仪器的感性认识不如亲临实验环境和感触仪器的真实认识；同时在虚拟实验过程， 通过鼠标或触摸式搭建和操作的实验过程， 也不似实体实验中仪器间接线连接和实验中旋钮旋转力度的真实感觉， 学生的动手能力得不到训练和强化。
其次， 虚拟物理实验情境中， 学生通过网络资源和虚拟实验提供的辅助材料， 根据实验步骤一步一步地完成仪器的连接和实验操作， 没有可能出现实体实验中种种无法预测的问题。同时， 在完成虚拟实验过程中， 面对毫无感觉的计算机和软件系统， 对学生思维的正常发展和健康人格的形成将产生负面影响。
最后， 虚拟实验是通过软件实验场景和仪器图片的再现， 通过程序的设置让学生按照步骤完成实验。由于软件不能穷尽实际实验中出现的各种问题， 对虚拟实验中学生出现的问题只能简单地报错， 学生可以不需要思考为什么， 只是通过不断试错获得正确的结果， 在一定程度上抑制了学生创新思维的发展。
四、虚实结合， 优势互补
实体物理实验在培养学生的全面素质中发挥着重要作用， 是学生验证所学知识， 获取新知识、方法和能力必不可少的课程之一。而网络虚拟物理实验以网络和计算机技术为基础， 借助实体物理实验， 为学生提供多角度、形象的物理模型、物理过程和物理图景。其丰富的声像图文信息， 可以唤起学生对物理实验课程的学习兴趣。
1. 先虚后实， 提高实体实验的质量和效率。
将实体实验通过虚拟实验的形式作为学生的预习内容， 有助于学生尽快熟悉实体实验。网络虚拟实验为学生提供了全方位的实验知识材料， 能够使学生了解实验操作全过程， 学习数据记录和处理， 了解实验中可能出现的问题， 在培养学生自学能力的同时， 也为实体实验打下基础。
2. 以虚补实， 完善实验课程体系。
物理实验中心由于场地和经费的限制， 不能开设所有的经典物理实验来满足不同专业和不同层次的学生需求。实验中心开设的都是与学校特色和优势专业相关的基础物理实验， 而其他一些经典的与学校特色专业相关度不高的物理实验， 则很少开设。此外， 一些近代物理实验， 由于仪器昂贵和占地大， 所需的物理知识较多， 加之实验时间长， 调节和实验过程比较复杂， 很多普通的工科院校没有配置这些实验。
通过虚拟实验研究探讨实体实验， 不仅可以节约实验经费和实验时间， 还能锻炼学生对创新实验设计、改进的能力， 提高学生的综合科研素质。
五、结论
随着网络和计算机技术的迅速发展， 网络虚拟物理实验的功能将逐步完善和强大。作为传统物理实验教学的有益补充， 虚拟物理实验不仅为传统的经典物理实验注入新的活力， 还突破了传统的实验教学模式， 促进物理实验教学理念和教学方式的改革， 提高物理实验教学质量和效率， 推动大学物理实验教学发展。
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