高中物理實驗教學法淺析

裴紅燕

【摘要】物理實驗是研究和學習物理學最基本的方法。它是物理知識的源泉，無論是概念的建立，還是規(guī)律的探索和論證都離不開實驗。物理實驗在中學物理教學中扮演著重要角色，它是教學體系中不可缺少的教學內(nèi)容。在教學中要有意識地對學生進行科學素質(zhì)的訓練和培養(yǎng)，改變以書本為主，實驗為輔的教學模式，創(chuàng)設設計性、綜合性的實驗性問題，把培養(yǎng)學生的探索精神、實踐能力，以及創(chuàng)新意識置于實驗教學活動中，教給學生科學的實驗方法。

【關(guān)鍵詞】高中物理；實驗教學

物理學科是一門以實驗為基礎的學科，任何一個物理成就的取得都源于實驗。如1789年，英國物理學家卡文迪許，巧妙地利用扭秤裝置，比較精確地測出了引力常量。1909年盧瑟福進行了著名的a粒子散射實驗，顯示了湯姆遜原子模型的缺陷……因此中學物理實驗在教學中也起著舉足輕重的作用。而當前的學生和老師大多不愛做實驗，使得學生對物理概念的認識較為模糊，很難建立正確和完整的物理模型。

一、更新實驗教學的思路

物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，物理的定義、定理、規(guī)律、定律都建立在大量嚴格的實驗和實踐活動基礎上。我們的實驗教學可以在課上，也可以在課下；可以使用實驗室所配備的器材，也可以自備自制教具，甚至可以使用我們?nèi)粘Ｉ钪械默F(xiàn)有物品，用學生身邊的物品做實驗。如用手拍打桌子手感覺疼說明力的相互作用；把易拉罐側(cè)壁鉆一個孔，在其中盛滿水后讓其自由下落，水不流出，演示完全失重現(xiàn)象。這些器材學生更熟悉，更有利于使學生明白物理就在身邊，物理與生活聯(lián)系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現(xiàn)的器材啟發(fā)學生，一起來想一想，還可以用什么來說明我們要知道的內(nèi)容，或者，這種類似的方法我們可以用來解決其他什么問題，等等，調(diào)動學生剛剛起步的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。

二、寓實驗課于趣味之中

物理學科是一門實驗科學，我們把中學物理的42個學生實驗、700多個演示實驗逐一研究，在揭示物理規(guī)律的原則下，每一個實驗都作一些趣味性的改進。如在演示水的不善于傳熱的實驗時，把事先準備好的小魚放到試管底部，然后在試管上部加熱使水沸騰時，魚卻在管底沒有什么異樣。學生感到十分驚奇，從而引起了學生的興趣，增添了學生學習知識的積極性。

三、物理實驗的研究方法

1.理想化法

影響物理現(xiàn)象的因素往往復雜多變，實驗中常可采用忽略某些次要因素或假設一些理想條件的辦法，以突出現(xiàn)象的本質(zhì)因素，便于深入研究，從而取得實際情況下合理的近似結(jié)果（通俗地說就是抓大放小）。例如在《用單擺測定重力加速度》的實驗中，假設懸線不可伸長，懸點的摩擦和小球在擺動過程的空氣阻力不計；在電學實驗中把電壓表變成內(nèi)阻是無窮大的理想電壓表，電流表變成內(nèi)阻等于0的理想電流表等等實際都采用了理想化法。

2.平衡法

“物理學中常常利用一個量的作用與另一個(或幾個)量的作用相同、相當或相反來設計實驗，制作儀器，進行測量。例如測量中的基本工具彈簧秤的設計是利用了力的平衡，天平的設計是根據(jù)力矩的平衡；溫度計是利用了熱的平衡。

3.放大法

“在現(xiàn)象、變化、待測物理量十分微小的情況下，往往采用放大法。根據(jù)實驗的性質(zhì)和放大對象的不同，放大所使用的物理方法也各異。例如：在《測定金屬電阻率》實驗中所便用的螺旋測微器：主尺上前進(或后退)0.5毫米，對應副尺上有5n個等分，實際上是對長度的機械放大；許多電表如電流表、電壓表是利用一根較長的指針把通電后線圈的偏轉(zhuǎn)角顯示出來。

4.累積法

將微量累積后測量求平均的方法，能減小相對誤差。實驗中也經(jīng)常涉及這一方法。例如，在《用單擺測定重力加速度》實驗中，需要測定單擺周期，用秒表測一次全振動的時間誤差很大，于是采用測量30～50次全振動的時間T，從而求出單擺的周期T=t/n(n為全振動次數(shù))。

5.控制變量法

在高中物理中的許多實驗，往往存在著多種變化的因素，為了研究它們之間的關(guān)系可以先控制一些量不變，依次研究某一個因素的影響。

最典型的例子是《驗證牛頓第二運動定律》的實驗，我們研究的方法是：先保持物體的質(zhì)量一定，研究加速度與力的關(guān)系：再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后綜合得出物體的加速度與它受到的合外力及物體質(zhì)量之間的關(guān)系。當然本實驗還涉及到各種系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生，限于篇幅不再贅述。

四、加強試驗后的復習

實驗的復習要想取得好的復習效果，絕不能僅僅依靠最后的集中復習，而是要把復習活動穿插在平時的教學活動中。首先，要在平時的知識復習中穿插進去一些實驗復習內(nèi)容，這樣，才能夠使得實驗內(nèi)容與相關(guān)知識實現(xiàn)復習的同步，使得頭腦中孤立的知識片段在實驗的串聯(lián)之下形成一個更加完整的知識體系，這樣，既能實現(xiàn)相對完整的知識體系的支持也能夠?qū)崿F(xiàn)實驗能力層次的提升；其次，在每次單元知識學習結(jié)束以后，要對本單元的實驗內(nèi)容進行一次總結(jié)復習。

參考文獻：

[1]徐永強.淺談高中物理實驗教學研究.《軟件：教學》，2014（6）

[2]擲傳超.淺談高中物理實驗教學.《中學時代：理論版》，2014

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