高中物理力學實驗改進的探究

【摘 要】當前高中物理力學實驗存在諸多問題，教師不加改進仍樂此不疲的沿用。本文主要闡述了力學實驗的改進原則以及演示實驗、分組實驗的改進途徑，旨在提高力學實驗的有效性。

【關鍵詞】高中物理；力學；實驗；改進

物理概念的建立、規律的發現都基于物理實驗的基礎上，如果離開了實驗，物理教學無異于無源之水、無本之木。實驗教學可以激發學生的學習興趣，培養學生的操作技能，提高學生勇于探索的精神。但由于以考分為本的價值取向尚未革除，當前高中物理教學受困于應試教育，教師急功近利，片面地認為“做實驗不如講實驗、講實驗不如背實驗”，以機械灌輸為基本方法，以講授替代思考、探究，以致學生的操作能力缺失。

一、高中物理力學實驗教學存在的問題

1.演示實驗趨向程式化。力學缺乏科學性，變成固定的程式，以特殊替代一般，如在運用掛鉤碼的方式演示合、分力的關系時，部分教師為了“方便”，兩個邊相互垂直且大小之比為4：3，這樣操作看似簡單，能讓學生感受合力的大小在數值上不等于兩部分的代數和，但由于具體一定的特殊性，難以產生很強的說服力。部分教師選取的實驗過于繁瑣，或受到摩擦力等因素的影響，演示效果不盡如人意。

2.分組實驗難出效果。實驗儀器舊、精度不高、實驗條件不足、儀器數量不足的現象影響了學生分組實驗的完成，學生采集記錄數據不科學，影響了實驗結果的分析。部分教師過于依賴媒體，以模仿演示替代學生的分組實驗，不利于學生動手操作能力的培養。

二、力學實驗的改進原則

1.趣味性?！拔匆娨馊?，必不樂學?！迸d趣是維系學生學習的強大動力，學生有了興趣，會思維活躍，學習也走向高效。教師要利用恰當的實驗集中學生的注意力，開啟學生的思維，引發學生的思考。

2.直觀性。成功的實驗往往取決于實驗現象是否直觀清晰，結論的獲得是否較為直接。教師要通過選取襯托背景、適宜觀察角度、放大實驗器材等方式增強實驗效果，給學生帶來直觀的感受。

3.簡易性。改進后的實驗力求時間短、易于操作，因而具有生命力，容易被學生的心理所接受。教師若一味追求精、高，往往會因為實驗時間長、實驗效果不明顯等問題而使實驗趨于低效。

4.科學性。教師要注重實驗過程的設計，原理要準確、方案要科學、操作要合理，器材、裝置的選擇要科學規范，才能真實地呈現物理現象，幫助學生正確地理解概念、掌握規律。

三、力學演示實驗的改進途徑

1.以小實驗增加教學的趣味性。教師要選擇身邊的物品，挖掘生活中的實驗資源，開展力學實驗，增加教學的趣味性。如在演示物體下落的快慢與物體重力無關的實驗中，教師可以選擇身邊常見的復印紙、一元硬幣，讓學生將它們從同一高度由靜止一起釋放，會發現紙片飄著下落，而硬幣下落的速度明顯比紙片，易得到“重的物體比輕的物體下落的速度快”的結論。教者再引導學生改變外在因素的影響，將紙揉成團，再由同一位置從靜止同時釋放，可以看到硬幣和紙片幾平同時落地，從而能得出物體下落的快慢與物體的重力無關的結論。

2.改進效果不理想的演示實驗。教師要針對實驗現象不明顯的內容進行合理地改造，提高可觀性，讓學生能清晰地看到形象直觀的演示過程。如人教版教材中“重力”的內容中有重心位置確定的實驗，教材中提供了懸掛法找重心的實驗，是以一塊光滑完整的方形木塊，正面帖上同樣大的白紙，但是不能調動學生的感官參與，教者根據實際需要，在白紙上畫出對角線，其交點即是木塊的重心。當重心作用線剛好落在模板的支持面上時木板穩定，當處于支持面外時，就會傾倒。

3.借助于多媒體豐富呈現方式。教師可借助于視頻、動畫等方式模擬情景，調整播放速度，讓學生能清晰觀察現象，實現由感性到理性的升華。

四、力學分組實驗的改進途徑

1.對實驗細節的改進。在傳統教學中，教師往往注重理論上的合理性與可能性，而忽視了實際操作中面臨的問題，因而在細節上現現處理不嚴謹的情況。如在用鋼球進行平拋運動的實驗時，但由于在斜槽拐彎處小球與水平槽有碰撞，易造成小球飛離斜槽末端的瞬間有向上的分速度，拋出點并不位于斜槽的末端。教者對實驗裝置進行改進，取一個壁較硬的玻璃瓶，瓶內裝水，水位要高些，要水平端末端加一段更細的硬管，噴出的水柱會形成彎曲的弧線，這就是水平拋運動形成的軌跡。但瓶內液面的下降會使水柱弧度發生變化，對描點的準確性產生干擾，教者可以將裝水的瓶子換成5L的大瓶子，使液面變化變得慢些，以提高實驗的效果。

2.減少實驗誤差。改進實驗器材的結構缺陷與精度、完善實驗原理可以減少系統誤差。如在探究加速度與力的關系實驗中，鉤碼帶動小車一起做勻加速，只有砝碼的質量m遠小于小車的質量M時才能說拉力等于鉤碼的重力，在運動過程中還要受到摩擦力的作用，因而會產生加速度與拉力不成正比關系的結論。教師可以將打點計時器一端墊高些，以平衡摩擦力；為保證加大拉力時的實驗效果，將鉤碼托盤和鉤碼換成塑料小桶和細沙。

總之，我們高中物理教師要在搜集資料、挖掘資源的基礎上對實驗進行改進，能提高實驗效果，在培養學生動手操作能力和創新精神的同時，讓他們感受到物理實驗的樂趣。

【參考文獻】

[1]顧建新.高中物理新課程實驗教學的現狀分析與思考[J].物理教學探討，2007