淺談高中物理實驗改進與創新的策略

摘 要：高中物理實驗是理論知識體系下的實驗，只要學生掌握了相關的知識點就可以很好地完成考試中的實驗題，實驗不會做也完全可以得高分。實驗做得好，不一定能考得好。因此有許多老師對傳統的實驗進行改進與創新，其目的在于喚醒人們對物理實驗的重視。通過問卷調查與分析，結合教學實踐提出高中物理實驗改進與創新的策略，以便更有針對性地對傳統的物理實驗進行改進與創新。

關鍵詞：高中物理；新奇；主體地位

以了解中學物理實驗教學開展的現實情況以及教師和學生對待物理實驗的態度、認識以及體會為目的，開展了高中物理實驗教學調查問卷，分析了高中物理實驗教學中存在的一些現實問題，我發現高中物理實驗的改進與創新要注重以下幾個方面：

一、實驗要盡量突出學生的主體地位，在實驗現象上要盡量做到新奇

高中生都有好奇心，因為好奇所以才有一探究竟的動機。課本上有很多傳統而且經典的實驗。這些實驗大多都是以老師為中心，通過講授的方式直接灌輸給學生。實驗的內容主要是讓學生進行簡單的、機械式的驗證而已，沒有什么新奇。比如斷電自感實驗，課本上的實驗，該實驗在斷開電鍵時燈泡會變亮然后逐漸熄滅。該實驗只要仔細觀察，實驗效果還算明顯，小燈泡確實閃了一下然后逐漸熄滅，但該實驗缺乏趣味性。

改進方案：若把小燈泡改為全班所有學生，以游戲的形式手拉手來代替小燈泡。再加上教師的主動設疑，實驗的效果當然讓參加體驗的學生終生難忘，斷開電鍵的瞬間全班幾十位同學同時有觸電的感覺，這樣體驗的機會確實很少。經過改進后，該實驗不但現象明顯，還能化枯燥為神秘。這節課學生將會更加努力地學習，對一節干電池使得他們同時觸電這一問題將一探究竟。

二、在實驗效果上盡量明顯

摩擦力的方向實驗，傳統的實驗方案是：用一個力去拉靜止在地面上的物體，因為拉力較小沒有拉動，根據二力平衡可以得到靜摩擦力的方向跟拉力的方向相反。這種方案的好處就是理論性很強，但是如果從實驗的角度看，該實驗缺乏明顯的實驗現象。

改進措施：力的作用效果之一就是使物體發生形變。把一個皮鞋刷放置在桌面上，用力向右輕輕一拉，因為存在摩擦力，導致了皮鞋刷沒有被拉動，我們會看到皮鞋刷的毛發生了彎曲。摩擦力使得毛向左彎曲，說明摩擦力的方向向左。該實驗可以安排學生進行課后實驗，實驗效果很明顯。

三、在實驗器材上要盡量簡單化、生活化

靜摩擦力的方向是高一物理的重點也是難點。學生知道靜摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反。由于這句話過于抽象，很多學生不能理解這句話的具體含義，導致學生在遇到具體問題時很難做出判斷。教師可以通過設計幾個思考與討論：受到靜摩擦力的物體一定是靜止的嗎？物體所受到靜摩擦力的方向與物體運動方向有著怎樣的關系？而這些問題正是平時考試中出現頻率較高的問題。

在此設計一個物理學生小實驗，所有的學生都可以參加，讓所有學生把帶來的杯子用兩根手指拿起來靜止于空中，然后勻速向上或向下移動手中的杯子，勻速向左或向右移動手中的杯子。如果沒有杯子的可以用其他物品替代。加上老師的精妙的設問，這個高中物理中的重難點就會很好地被突破。這個實驗的優點在于：實驗器材簡單化、生活化。學生全員參與了實驗，在獲取知識的同時，也獲得了過程和方法的體驗。

四、對實驗器材或實驗方法進行改進

超重失重的實驗為人教版必修一中的實驗：人站在體重計上眼睛注視著刻度盤，然后分別做上、下蹲，起立。通過讀數觀察超重與失重現象。

課后問題與練習3，在飲料瓶的下方戳一個小孔，瓶中灌水，手持飲料瓶，小孔中有水噴出，放手讓瓶做自由落體運動，觀察噴水的變化，試解釋這一現象。

這兩個實驗可以設計為隨堂實驗，并且讓部分學生去體驗。讓胖同學上來測體重，側重于做下蹲動作并觀察體重計的刻度。讓瘦同學上來測體重，側重于做起立動作并觀察體重計的刻度。

對于課后問題與練習3，當學生把裝滿水的塑料瓶舉起來看到水流噴出，當瓶子做自由落體時看不到水噴出來。該實驗的設計存在一些不足，若將自由落體運動改為豎直上拋運動，問學生會發生什么？因為剛剛上完新課，學生對超重與失重的理解還存在一些誤區，實踐表明：很多學生認為瓶子被拋出后上升運動是超重，下落運動為失重，然后帶著疑問去實驗。這樣做的好處是：不但有認知沖突，而且可以延長實驗現象的時間。接著老師分析只要是拋體運動，忽略空氣阻力，則物體只受重力，物體的加速度都為重力加速度，即物體是完全失重的。只要是完全失重，液體內部就不會因為重力而產生壓強，水就不會噴出來，結果是這樣嗎？我們再做一次實驗，仔細觀察瓶子做斜拋運動時水是否會噴出？結果很顯然，水沒有噴出來。這種實驗器材沒變只是方法稍作改變，就能起到很好的教學效果。

實驗的改進與創新還需要從減小實驗誤差等方面進行。當然實驗的改進不能一味地追求趣味性，還要兼顧安全性、便利性。

參考文獻：

佟曉明.高中地理校本課程的開發和實施[D].東北師范大學，2003.

？誗編輯 李建軍