淺談新課程下高中物理實驗的創新

蘇俊

摘 要：在教學實踐中，要充分實現實驗的教學功能，就必須根據教學實際進行實驗改進與創新，實驗的改進與創新除了實驗本身的價值以外，教師在實驗改進與創新活動中，體現的創造思想和行為對學生創造力的培養產生的潛移默化作用是不可估量的，這也是實驗創新的獨特教育功能。

關鍵詞：高中物理;實驗教學;創新

隨著高中新課程改革的逐步推進，與之相關的高考物理實驗試題在實驗數據處理、誤差分析與控制、實驗結論的分析和評價、通過實驗探究解決應用型問題包括高科技應用等方面做出有益的探索。通過創設實驗新情境，讓學生體驗科學工作者發現自然規律的探究過程，具有很好的創新性，并能有效地提高學生的科學素養。實驗創新要以提高學生能力和素質、提高教學效率為宗旨，以突出教學重點、突破教學難點為目的，以原有實驗之不足或教學過程中出現的新問題為突破口，實驗創新更要求教師有良好的實驗素質，要有思維的靈活性，在解決問題時打破常規，多方位思考，大膽提出各種創造性設想。我們從以下幾個方面探討實驗改進與創新。

一、基礎實驗是中學物理實驗創新教學的前提條件

在課本和考試大綱要求的實驗教學中，必須努力夯實好實驗的“三基”，并適度進行拓展，為學生實驗創新思維的發展打下厚實的基礎。具體有以下幾個方面的做法：

1.基本儀器的正確操作、使用及拓展。例如在正確使用毫米刻度尺的基礎上，讓學生用一支鉛筆和這把刻度尺去測定漆包線的直徑;在正確使用游標卡尺的基礎上，讓學生用游標卡尺和刻度尺測量滑動變阻器電阻線的直徑和總長度等。

2.掌握課本和課標規定的基本實驗原理、步驟，并在這個基礎上改造創新。例如：要用電阻箱尺（0～999.9）、定值電阻R。（阻值3）、電壓表（量程3V，內阻約為6k）、電流表（量程0.3A，內阻約為2）等器材去測定一個電動勢約為3.7V，內阻約為2，允許通過的最大電流300mA的電池的電動勢E和內阻r，只允許在兩個電表中選用一個，應選用哪個表？應如何設計測量電路并測出E、r。

3.掌握與中學物理實驗相關的基本物理規律，這是任何一個物理實驗改造、拓展、創新、應用所必須的。例如：做好電學實驗的創新，必須以歐姆定律，串并聯電路特點等基本理論的熟練掌握作為前提。

二、探究教學過程中解決實際問題是中學物理實驗創新的驅動力

1.發掘實驗的新用途，對于原有的實驗，要盡可能考慮它有沒有其它用途

例如，我們通常用臺式測力計演示物體對接觸面的壓力，而水平放置的臺式測力計所指示的壓力恰恰等于物體的重最，這就不易澄清學生中壓力與重力不分的錯誤認識，如果將測力計稍稍傾斜，它的示數就變小了，這一改變，不但區別了重力與壓力，也說明了斜面所受的壓力小于物體重力這一事實。又如制作水果電池（將兩個金屬電極插入西紅柿中），用電壓表測定兩個電極問的電壓約為0.6V，而幾個水果電池串聯卻不能使一個小燈泡發光，通過對實驗結果的分析與論證，找到產生問題的原因是水果電池內阻太大，這時提出正確測定水果電池E、r的要求時，學生就能水到渠成找到解決問題的辦法。

2.利用學生隨身所帶的課堂學習用品做實驗

例如，筆、紙、尺、書等。如在介紹慣性知識時，把一筆帽立在一紙條上置于桌面的邊緣，然后快速抽出紙條，結果紙條抽走了，筆帽仍站立不動;再用筆帽上在書本上，勻速推動書本前進，當書本碰到障礙物時，筆帽就向前倒。通過這兩個非常簡單的小實驗，就能使學生對“慣性“有深刻的理解。

3. 改變實驗的某個方面，使原來的實驗產生更好的效果，也可以演變為新的實驗

對于已有的實驗，可以考慮改變它的顏色、運動、聲音、形態，改變顯示信息的方式等等，使原來的實驗產生更好的效果，也可以演變為新的實驗。例如，傳統的“超重失重演示儀”是利用彈簧秤示數變化顯示物體的超重與失重，由于彈簧秤運動較快，對其示數變化無法進行動態觀察，我們可以改變這種顯示方式，用聲、光信號代替彈簧秤的示數變化，設計了一臺“聲光顯示超重失重演示儀”，利用演示儀處于超重、失重狀態時彈簧的伸縮控制電路的通斷，從而控制聲光的產生，有效地克服了原有儀器的弊端。

教學過程中，教材提供的實驗方案并不一定是最佳方案。在教學中應該精益求精，力臻完美，引導學生對物理問題進行探究，并對實驗結果和實驗誤差進行分析，在對實驗進行評價與論證的基礎上，嘗試提出改進和完善實驗的方案，逐步培養學生發現問題、提出問題并解決問題的探究能力。

三、培養學生的發散思維是中學物理實驗創新教學重要途徑

在課堂教學中，引導學生學會圍繞一個問題，多角度、多方位進行思考，追求獨特、新穎的思維方式，有利于學生開拓思路形成靈活多樣的思維品質，另外學生的活躍思維及想法可以給教師改進或創新實驗提供參考。在中學物理實驗教學中，教師精心設計課題，讓學生學會用實驗的方法去解決生產、生活、高科技的實際應用問題。例如讓學生在課外用電子手表、一根細線、小石塊估測七層樓的高度，也可用這些工具測量一張課桌的高度;只用一把米尺測定滑動摩擦因數;用電壓表，電流表等器材去測定一卷漆包線的長度等。學生在不斷用實驗探究去解決實際應用問題的過程中，大大激發了他們進行創新實驗設汁的熱情，從而有效地培養了學生的創新精沖。

在物理實驗教學中如何實現創新的探索才剛剛起步，教師應解放思想，大膽嘗試，積極探索創新，努力使物理實驗教學真正成為培養學生創新精神和實踐能力的新天地。小實驗、小創造為實驗教學賦予了新的內涵。為物理實驗增添了時代氣息。通過課外實驗活動。一方面擴大了學生的知識面。豐富學習內容。增大思維培養空間;另一方面，有效地激勵學生運用物理知識和物理原理積極開展思維活動。逐步提高分析問題、解決問題的能力，使學生的逆向思維、發散思維更加趨向創新，從而豐富創新性研究思維的培養途徑。達到課堂實驗教學難以達到的教學效果。實驗的改進與創新是課程創新的途徑與方法。豐富了物理課堂教學資源。同時又為深化課程改革提供驅動力，我們也應認識到實驗創新是無止境的，這就要求物理教育工作者做實驗創新的有心人。既能因陋就簡，土法上馬;也能與時俱進。緊跟時代步伐，與現代科技接軌，不斷地在提高實驗可操作性，增強實驗的穩定性。加強實驗的操作性和直觀度上做文章，下工夫，充分發揮物理學科特色，提高物理課堂教學實效.挖掘并發揮物理教材中實驗史對創造教育的功能.來對學生進行科學精神和創新意識的培養。