高中物理教學中創(chuàng)新實驗的設計探究

劉永文

摘 要：在高中物理教學過程中，有很多理論知識學習的難度較大，教師一般會利用生活中的事例解釋一些物理現(xiàn)象和原理，學生只能通過自身的想象力去理解物理知識，教學效果不是十分的明顯。而創(chuàng)新物理實驗設計理論，通過演示實驗和學生實驗，學生可以清楚觀察到實驗的整個過程，并且進行實際的動手操作，從而提高了物理的教學效率。

關鍵詞：高中物理教學;創(chuàng)新實驗;實驗設計

高中物理實驗主要分為兩個方面，一方面是演示實驗，主要是展示物理實驗的過程，驗證物理的理論知識，所以在演示實驗創(chuàng)新設計時，需要把實驗現(xiàn)象直觀展示出來，并清晰明了，保證所有學生都可以非常清楚地觀察到實驗的各個環(huán)節(jié);另一方面是學生實驗，由教師設計實驗內容，學生進行實際操作，并觀察實驗過程，總結出實驗應用的理論知識，加深學生對物理知識的理解和學習。

一、創(chuàng)新實驗的設計步驟

1.制訂實驗計劃

在創(chuàng)新實驗設計正式開始之前，需要制訂詳細的實驗計劃，對物理教學內容進行分析，結合實際的學情，依據(jù)物理知識的重要程度，確定是否可以進行實驗教學，在確定實驗內容后，制訂實驗目標，然后確定創(chuàng)新的方向，進行物理實驗的內容設計。

2.實驗思路

在明確實驗目標后，依據(jù)物理實驗內容，結合知識的原理，構建實驗的思路，確定需要使用的實驗方法，制定出整個實驗流程，在實驗設計的過程中，要收集資料和信息，轉換思維，創(chuàng)新實驗設計，對實驗方案進行適當?shù)恼{整和優(yōu)化，以保證物理實驗的順利實施。

3.取材和制作

在完成思路構建后，設計出嚴謹?shù)膶嶒灧桨?，依?jù)學校物理實驗室的實際條件，挑選可用的實驗器材，制作出標準的實驗模型，在模型制作時，可以征求同行的意見，在實驗準備階段具有改進和創(chuàng)新的意識，不斷地去完善實驗設計，確保實驗模型最終效果的完美呈現(xiàn)。

4.驗證實驗設計的可行性

在完成實驗設計后，要對實驗設計進行全方位的考量，不斷檢驗和論證創(chuàng)新實驗的可行性，檢測實驗模型是否符合最終的設計要求，重新梳理實驗模型的制作流程，探尋其中的不足，及時進行改進和完善，直至達到滿意的檢驗效果，以及檢驗實際實驗流程與實驗設計的匹配度。

5.梳理整個創(chuàng)新實驗設計流程

為了保證物理實驗教學的順利實施，在完成設計檢驗后，對整個實驗設計流程進行全面的梳理，第一，確定實驗設計符合教學需求，并可實現(xiàn)物理教學目標;第二，對實驗流程進行評價，理清實驗思路，對實驗設計的各個環(huán)節(jié)進行重新審視，發(fā)現(xiàn)其中的不足，進行及時改進。

二、演示實驗的創(chuàng)新設計

1.課前實驗

可作為課前引入，教師可以創(chuàng)設一個新穎的教學情境，布置幾個疑問，讓學生帶著問題進行新章節(jié)的學習，激起學生科學探索的欲望，所以課前實驗要時間短、操作簡單、實驗現(xiàn)象明顯，以激發(fā)學生的學習欲望。

2.課中實驗

在物理課堂教學中，當進行重點知識講解時，配合相應的課中實驗，可以起到內化知識的作用，將難懂的物理理論演示出來，幫助學生理解和消化課堂所學，所以，課堂中的演示實驗要具有針對性，并且需要將教學的難點和重點融入其中。

3.課后實驗

課后實驗主要是要求學生利用課外時間自主進行實驗，以培養(yǎng)學生的動手和動腦能力，課后實驗可以是科普小知識，也可以是物理知識的具體應用，教師給學生布置一個主題，由學生自己設計和實施實驗，所以課后實驗要與學生的實際生活進行關聯(lián)，并且利用生活中的物品就可實現(xiàn)，不需要實驗有多復雜，只需使用簡單的物品，便可完成物理理論知識的實踐驗證。

三、學生實驗的創(chuàng)新設計

1.徒手實驗

徒手實驗，顧名思義是不借助任何實驗器材，由學生通過雙手進行實驗，可用于“作用力和反作用力”的驗證。例如，讓學生站好，使用雙手用力推墻面，學生會被墻面的反作用力將身體推出，從而證明學生雙手發(fā)出作用力，而墻面則發(fā)出了反作用力，徒手實驗非常簡單，而且又容易實現(xiàn)。

2.生活化實驗

生活化實驗需要全班學生的參與，借助生活和學習中常用的物品，進行簡單的實驗操作。例如，在平拋運動物理教學中，教師可要求學生使用身邊物品自主進行實驗設計，學生可以使用足球，將足球平拋出去，進行平拋運動的展示，而在足球掉落過程中，則表現(xiàn)出自由落體的特征，讓學生通過觀察，總結平拋運動的各項表現(xiàn)。

3.實踐性實驗

如果物理實驗充滿了挑戰(zhàn)性，將會引起學生的熱烈回應，從提出問題開始，由學生進行構思，自主進行實驗的設計，然后實施，到獲取實驗結果，直至最后的討論和交流，由教師指導學生完成整個實驗過程，使學生在實驗的過程中，完成了動手、動腦的實踐操作，從而提升學生的實踐體驗，加深學生對物理知識的認知。

用實驗輔助物理教學，方可收獲良好的教學效果，教師在創(chuàng)新實驗設計中，需要再三驗證實驗的可行性，以保證學生容易理解實驗方式，并可進行實際的操作，觀察實驗現(xiàn)象，從而完成理論知識的理解和學習。創(chuàng)新實驗設計滿足了物理教學的實際需求，將理論知識進行直觀展示，并完成了理論到實踐操作的轉化，使學生在實驗中完成物理知識的內化，進一步鞏固了物理教學成果。

參考文獻：

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