高中物理教學(xué)中創(chuàng)新實驗的設(shè)計與實踐

端木令兵

在物理教學(xué)中，實驗是非常重要的一部分。對于高中階段物理教學(xué)而言，實驗?zāi)軌驗閷W(xué)生演示出原理的動態(tài)化推導(dǎo)過程，使其更具可視性，學(xué)生掌握起來更加方便、透徹?；诖耍锢斫處熞粩鄤?chuàng)新物理實驗教學(xué)設(shè)計，讓物理原理以更直觀的形式展現(xiàn)在學(xué)生面前，從而達(dá)到更為滿意的教學(xué)效果。

? 一、物理實驗創(chuàng)新設(shè)計的重要性

高中物理要求學(xué)生具有一定的邏輯思維能力，不能單純憑借機(jī)械性的記憶來掌握物理原理，這樣無法真正達(dá)到正確運用物理知識解決問題的教學(xué)效果。實際上，通過以往的教學(xué)實踐經(jīng)驗來看，利用實驗為學(xué)生演示物理原理的推導(dǎo)過程，學(xué)生能夠通過實驗現(xiàn)象了解物理原理，同時還能在各個實驗環(huán)節(jié)上融入物理知識。規(guī)范的物理實驗?zāi)軌驈?qiáng)化學(xué)生操作能力，使其對物理知識的應(yīng)用能力得到提升，在社會實踐中可以主動利用物理知識解決問題。

物理教師要從傳統(tǒng)實驗教學(xué)工作中找出創(chuàng)新點，結(jié)合教育事業(yè)發(fā)展需求、學(xué)生學(xué)習(xí)特征創(chuàng)新設(shè)計物理實驗，將原有的實驗設(shè)計做出有效調(diào)整，使其更具挑戰(zhàn)性、創(chuàng)新性，同時需要為學(xué)生預(yù)留出探索空間，用以提升其邏輯思維能力。

? 二、物理實驗創(chuàng)新設(shè)計與實踐措施

? （一）創(chuàng)新實驗教學(xué)模式，使學(xué)生更加關(guān)注物理實驗

首先，物理教師可以通過講解物理基礎(chǔ)知識，引導(dǎo)學(xué)生以新穎的視角加以探索，這種難易程度適中的常規(guī)思考能夠讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新與探索的樂趣，長此以往，學(xué)生就會養(yǎng)成以創(chuàng)新視角去思考問題的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

其次，在物理實驗課堂上，教師可以采用“對比教學(xué)”的形式，為學(xué)生分別展示同一物理原理的普通實驗、創(chuàng)新實驗，學(xué)生通過觀察兩個物理實驗，總結(jié)出創(chuàng)新實驗的優(yōu)勢，并分析出普通實驗的不足，從而讓學(xué)生意識到物理實驗創(chuàng)新對物理知識的重要意義。

最后，物理教師要為學(xué)生拓展物理實驗的學(xué)習(xí)渠道，結(jié)合現(xiàn)代教育技術(shù)，學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)觀摩一些物理實驗，在觀摩學(xué)習(xí)的過程中學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)物理原理不是“死記硬背”和“生搬硬套”，而是需要通過創(chuàng)新鑄就精彩，通過這樣的教學(xué)引導(dǎo)，學(xué)生就會意識到物理實驗的重要性。

? （二）強(qiáng)化教師教學(xué)引導(dǎo)，增加物理實驗教學(xué)機(jī)會

實際上，高中物理學(xué)科中的原理對于學(xué)生來說有一定的難度，部分學(xué)生可能會產(chǎn)生畏難情緒。因此，在教學(xué)過程中，物理教師要認(rèn)識到學(xué)習(xí)興趣的重要性，以引導(dǎo)教學(xué)為主為學(xué)生構(gòu)建能夠激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣的物理實驗教學(xué)氛圍。

教學(xué)課題：《摩擦力》

教學(xué)引導(dǎo)：在這節(jié)課教學(xué)過程中，教師需要為學(xué)生講解有關(guān)摩擦力的一些基礎(chǔ)理論知識，但從以往的教學(xué)經(jīng)驗來看，大部分學(xué)生很難通過課堂講解的形式真正理解、掌握摩擦力。由此，教師需要引導(dǎo)學(xué)生主動思考——“在日常生活中有哪些地方、哪些行為可能存在摩擦力？”

實驗設(shè)計：首先，以教師中的靜物為例向?qū)W生提出引導(dǎo)性的問題，可以選擇地面上的課桌、窗臺上的花盆、黑板上的板擦等，讓學(xué)生思考：“這些物體存在摩擦力嗎？如果存在的話，是什么力抵消掉了它的摩擦力？”“它們的摩擦力為零嗎？如果不為零，如何判斷摩擦力的大小與方向？”在這一環(huán)節(jié)上學(xué)生會根據(jù)教師的提問做出簡單受力分析。接下來，教師需要在此基礎(chǔ)上適當(dāng)增加引導(dǎo)提問的難度。選擇一名學(xué)生在講臺上正常行走，讓學(xué)生思考：“該學(xué)生行走時，左腳已邁出，右腳未邁出，二者所受摩擦力情況如何？是否存在摩擦力相等的情況？如果不存在，左腳與右腳的摩擦力方向與大小要如何進(jìn)行分析？”。然后，教師可以再次增加引導(dǎo)提問的難度，讓學(xué)生思考：“機(jī)動車在公路上行駛時，剎車與加速的過程中所受到的摩擦力是否相同？如果二者所受摩擦力不同，要如何分析其各自的方向與大??？”

由靜態(tài)物體的摩擦力問題過渡到運動物體的摩擦力問題，教師的引導(dǎo)提問與教學(xué)能夠帶領(lǐng)學(xué)生逐步理解與摩擦力相關(guān)的知識和原理，通過不同形式的引導(dǎo)提問，學(xué)生會接觸到不同難度的問題，從而由淺入深地分析摩擦力受力情況，讓學(xué)生對摩擦力產(chǎn)生更全面的認(rèn)知。另外，在引導(dǎo)提問中教師所用的實驗設(shè)計問題都關(guān)聯(lián)實際生活，縮短了知識與學(xué)生的距離，這樣學(xué)生就會從動態(tài)的層面去探索、創(chuàng)新。

? （三）注重觀察實驗過程，培養(yǎng)學(xué)生物理實驗創(chuàng)新能力

以物理實驗基本操作為主，將學(xué)生分為不同實驗小組，依據(jù)實驗項目需求適當(dāng)調(diào)整組內(nèi)人數(shù)，同時保證各小組在實驗教學(xué)操作過程中都能得到教師指導(dǎo)。同時，教師會隨機(jī)選擇正在進(jìn)行實驗的小組介紹其實驗進(jìn)度，由其他小組成員分別介紹各自負(fù)責(zé)操作的項目。這種實驗教學(xué)設(shè)計能夠提高小組成員的注意力，防止學(xué)生在實驗過程中因溜號而出現(xiàn)失誤的情況。教師之所以采用隨機(jī)的方式選擇小組講解自己的實驗進(jìn)度與操作情況，是確保每一名參與實驗操作的學(xué)生都能緊跟課堂進(jìn)度，在強(qiáng)化實驗課堂教學(xué)效率的同時培養(yǎng)學(xué)生的參與意識，提高其動手能力。除此之外，試驗進(jìn)度與操作的講解是脫離教材的，在這種情況下能夠判斷出學(xué)生對物理原理的掌握情況，利于糾錯。

實驗項目：《勻變速直線運動規(guī)律的實驗探究》

實驗操作：觀察在既定時間內(nèi)計數(shù)小車的打點數(shù)，對小車的速度、加速度進(jìn)行計算。在這個實驗過程中學(xué)生的易錯點在基礎(chǔ)公式上，很多學(xué)生因基礎(chǔ)公式的混淆而導(dǎo)致計算出現(xiàn)錯誤，還有一部分學(xué)生在操作上出現(xiàn)錯誤，打點計時器操作不當(dāng)會影響紙帶上的點數(shù)。

實驗設(shè)計優(yōu)勢：學(xué)生分為不同實驗小組，組內(nèi)成員可以互相監(jiān)督、合理分工，在協(xié)同合作下能夠在一定程度上降低實驗操作失誤的概率，也可以通過組內(nèi)成員的實驗操作及時發(fā)現(xiàn)自己的問題。

? 三、結(jié)束語

學(xué)生之所以能夠?qū)⒆约赫莆盏奈锢碇R全面消化并靈活運用到社會實踐中，是因為他們真正理解、掌握了物理原理，這是物理教師教學(xué)的最終目標(biāo)。物理教學(xué)中實驗是極其重要的一部分，因此教師需要適當(dāng)增加實驗機(jī)會，創(chuàng)新設(shè)計實驗提問，引導(dǎo)學(xué)生主動探索思考，將課堂與實踐融合在一起，打造更科學(xué)的實驗教學(xué)環(huán)境。

（作者單位：山東省鄆城第二中學(xué) ）