創新實驗設計 優化高中物理教學過程

[摘 要]高中物理教學中加強物理實驗的創新設計，一方面激發了學生的學習積極性，同時培養了學生的實驗技能和動手能力，更重要的是促進了學生良好思維品質的提升。創新實驗設計有多種途徑，可以通過調整實驗的目的和要求、改變實驗原理和方法、改變實驗的觀察方法等來優化教學過程，真正實現高中物理教學的高效。

[關鍵詞]高中物理；實驗設計；優化；高效；能力

物理課程是學生在中學時代新接觸到的一門科目，依照現實情況來說它源于生活又高于生活。物理知識的起源是一些基礎理論知識，而這些理論是經過長期的實驗和實踐總結而來的。由此可見，實驗在物理課程中的地位舉足輕重、不可忽視，也正是因為如此，教師在教學過程中要加強物理實驗的創新設計，培養學生的實驗技能和創新能力，更重要的是注重對學生發散思維的培養和提高。由于高中物理較難理解，通常需要教師通過一些實際的手段來提高學生對物理的學習興趣，創新性實驗是一個重要選擇。教師有意識地設計一系列的創新實驗，前提要以學生為中心，實驗課不僅可以提高學生的動手操作能力，還可以提高學生對物理知識的學習興趣，提高學生的學習能力，同時也提高課堂效率，優化物理教學。

一、調整實驗的目的和要求，優化物理教學過程

實驗課程重在培養學生的創新能力與動手能力，在很大程度上會改變學生對物理課的認識。在沒有進行實驗課程之前，學生可能會對物理課程感到手忙腳亂、無從下手，因為物理課所涉及的知識大部分是生活中一些常見的現象，但是由于它有理論基礎作為指導，學生在接觸到實驗課以后，會很大程度上對物理有所改觀，能夠重新審視物理給我們生活所帶來的便捷。

為了優化物理課程教學，教師可以在原有實驗的基礎之上對實驗的目的和要求進行一定程度的調整，提出一個新的研究課題。學生自然還可以利用原有的實驗器材，親自動手操作調整以后的實驗課題，這樣學生不但對物理實驗有一個新的認識，還可以通過靈活的變化和調整，將原有的實驗改變為一個新型實驗課題，改進了實驗的步驟和方法，節省了許多的實驗程序，培養了學生對創新實驗的設計能力和優化能力。如在教授《用打點計時器測速度》實驗內容時，該實驗所涉及的器材、資料我們都要進行詳細了解，然后針對實驗的要求、對照實驗的目的，讓學生親自操作一下實驗的過程，在利用打點計時器時，要注意多方面的要求。教師可以對實驗的目的進行些許的調整，這樣學生也會針對目的對實驗要求進行些許的改進，這樣一個實驗就會變為兩個實驗，但是其本質是不變的，針對創新實驗做這樣的設計，不但會幫助學生更好地掌握課本知識，還會提高學生的創新設計能力，優化教學過程。

二、改變實驗的方法和原理，優化物理教學過程

實驗課的進行需要我們對其原理進行很好的了解與掌握，因為實驗原理對于一個實驗而言是至關重要的部分，學生只有對原理部分做到了然于胸，才能夠對實驗的結果做出正確的推測，這也說明了實驗原理是實驗進行的重要的依據。然后教師根據實驗原理進行實驗方法的選擇，這樣會保證實驗的順利進行，并且得出預想的結果。

學生在進行一個實驗的之前，首先會對其實驗原理和實驗方法進行了解，然后教師可以針對實驗的原理和方法進行一些改變，讓學生依照不同的實驗原理達到同一實驗目的的同時也要對實驗的方案進行些許的改變，這在一定的程度上鍛煉了學生思維的縝密性，在設計實驗方案的時候會注意一些實驗的細節、漏洞，保證實驗的可實施性。另外，學生對實驗的目的也有了更加深刻的理解，在利用不同的實驗原理達到了相同的實驗目的后，幫組學生對所學的知識有了更深的掌握，提高了課堂效率。

三、改進實驗的觀察方法，優化物理教學過程

學生想從實驗中得出想要的結論，除了要具備必要的專業知識以外，還要對實驗的過程進行詳細的了解，對實驗的過程的觀察也是至關重要的部分。學生可以通過觀察實驗進行的過程來了解實驗步驟中的不足之處，以便更好的改進；通過對實驗結果的觀察可以得出實驗的結論并且驗證我們的推測正確與否，所以，一個實驗有一個好的觀察方法也是必不可少的部分。 觀察也就是將學生的視覺、聽覺進行結合、調動，保證學生的注意力保持在高度集中的狀態。不同的觀察方法也會有不一樣的結論，學生對實驗內容、過程、本質、規律的了解也一定程度上決定了學生在實驗過程中觀察的重點、要點，這樣會使得實驗的結論不具備說服性，所以教師要改進實驗觀察的方法，盡量減小外界的干擾和學生的主觀意識，保證實驗的準確性、規范性。不同的實驗的側重點也是不一樣的，這時學生也要積極調節，在不同實驗中注重的感受器官不同，以達到更深刻的感官認識，做到實現優化教學過程的目的。如在進行《探究加速度與力、質量的關系》實驗時，教師的側重點在加速度、物體所受的力以及物體的質量，這些對于實驗的研究都是非常重要的數據，也就是在觀察實驗時，要注意這幾個方面的確定性、規范性，在觀察時也要做到仔細認真，保證各個細節的準確性，為實驗的結論提供強有力的現實依據。

四、增設實驗的情景和條件，優化物理教學過程

實驗所需的情景和實驗進行所需要的條件對一個實驗能否順利進行和成功完成都有很重要的作用，因為所有實驗的順利進行都需要一定的實驗情景，實驗情景為實驗的開展和進行提供了一個基礎的環境。另外一些實驗需要在特定的條件下進行，這在很大程度上要求我們能夠提供實驗進行所需要的基本條件，以盡量減小外界因素對實驗進行的干擾，確定實驗進行所具備的基礎情景和條件。

但是根據對目前教學狀況的了解，很多實驗我們的學校還提供不了完備的設備和器材，很多課本中提到的裝置在現實情況中還是得不到的，這就需要教師對實驗所需要的條件和基礎情景進行設置或者改變，增加或者減少一些實驗的情景，然后觀察實驗的結果和預期的有何差別，差別的原因又是出在何處，這樣的方式會增強學生對問題的思考能力和總結能力；另外對于進行實驗所需要的基本條件我們可以進行適當的改變和調整，調整到我們具備的實驗器材可以完成我們要做的實驗即可，這樣不同的條件下的實驗結論可以與原實驗結論進行比較，得出實驗的不足之處以及實驗的優勢，這樣情況下完成的實驗會帶給學生一個新的思考方式，緩解教師的壓力，優化教學的過程。如在進行《驗證機械能守恒定律》實驗時，我們知道機械能守恒是在一個理想的條件所提出的，在現實的實驗中我們是達不到驗證機械守恒定律的條件的，所以我們可以適當改變或者忽略一些實驗所需的條件，然后在得出的結論中與理想條件下進行比較，驗證所做實驗的正確性。

五、突出實驗中的主體，優化物理教學過程

其實在整個實驗中，學生才是最重要的部分，在新課標實施以來，我們最重要的部分就是強調學生的主體地位，當然他們的主體地位在創新實驗設計中也是毋庸置疑的。學生本身具有主觀能動性，在實驗中應積極發揮他們的主觀能動性，這些都是需要在教學中被激勵才能夠突顯的能力，也就表示教師要在教學過程中重視學生的主體的地位，并且要體現這一原則，才會激發學生的積極性，形成良性循環。

確定學生在實驗中的主體地位，這對于學生來說無疑是另一種形式的肯定，它不但會增加學生的自信心，也在很大程度上緩和了師生之間的關系，為師生之間搭起一座友誼的橋梁。教師要創設體現學生主體地位的實驗情景，給學生可以充分展示自己的空間和獨立思考的機會，讓學生勇敢地提出自己的見解和想法，與教師和學生之間進行相互的交流，在愉快的氛圍中解決問題。這樣的做法不但可以激發學生對物理實驗的興趣，還可以提高教師的講課效率、學生的學習效率，優化教學過程。如在進行《研究平拋運動》實驗時，這種實驗完全可以由學生自己獨立完成，所以教師就要放開學生讓他們自己去進行實驗，但是要求他們認真對待實驗報告并且要獨立完成。此外，還要總結實驗心得。

責任編輯 一 覺