高中物理實驗的自主學習探究

戴興淼??

摘要：物理學科的學習過程中，觀察與實驗是掌握物理知識的主要方法，也是學生自身必須要掌握的一種技能。在高中物理學習階段，實驗步驟貫穿于整個學習過程，唯有利用清晰的思維邏輯深入地體驗物理實驗展開過程，才能對物理學習者自身的自主學習能動性提升起到一定的促進作用。鑒于此，本文對高中物理實驗的自主學習進行了探究，此次研究的目的是為了幫助高中生在進行物理學習的過程中提升學習效率。

關鍵詞：高中物理；物理實驗；自主學習

一、 前言

在高中的學習生涯中，大部分的學科學習都離不開教師的實驗教學，其中物理學科尤為明顯。從本質上來講，物理是一項以實驗為主、理論為輔的學科，只有經過一系列的實驗過程，才能更好地掌握理論知識。而在高中階段，進行有效的自主觀察、理解、掌握實驗，是進行高中物理學習必不可少的一項學習環節。

二、 自主學習的特點

學生個體在學習過程中，進行自主學習的表現主要為積極主動、自覺的學習行為，該種學習過程的呈現行為，可以通過學生在教師開展的教學活動中表達出的求知欲、參與精神、積極思考等方面展現出來。相關的理論研究證明，自主學習主要具備以下特點：相對性、主體性以及有效性。相對性主要是指該種學習方法并不是傳統意義上的絕對性，某方面學生學習還是需要依賴于教師的指導。主體性主要是指學生通過自身的興趣進行自主參與學習活動、學習進度的制定，通過自主發掘學習問題并針對發掘問題進行相對應的調整，提升自身學習的目的性與價值性。有效性主要是指通過自主學習過程讓學習的結果更具優化性，學生通過制訂符合自身學習習慣的學習計劃，不依賴于他人，從而完成自我認知。

三、 促進高中物理實驗自主學習的方法

（一） 體驗式高中物理實驗自主學習方法

在各個物理量中，時間、長度、質量是其中基礎性的物理量，伴隨著科學測量技術的不斷發展，該類物理量的測量精準度被不斷提升，用于測量的工具也在不斷更新，此種情況下通過體驗式自主學習掌握高中物理實驗工具的使用是一項比較有效的學習方法。眾所周知，長度的測量是由粗略估算面向精密測量進行發展的，工具也由傳統各種材質的刻度尺逐漸更新為游標卡尺、螺旋測微器以及光的干涉條紋等先進工具，但是，無論測量工具如何變化，學生都需要熟練掌握工具的使用方法。設想學生并未親自體驗各種測量工具的使用過程，而是僅通過教師的理論描述進行實驗原理理論記憶，對于實驗的設計原理和操作注意事項的理解程度必然會大打折扣。基于此，利用體驗式自主學習方法進行學習物理儀器使用、注意事項了解、實驗原理記憶等，相較于傳統學習方法具有更多的優勢。本文以“長度測量工具的詳細操作”為例：在體驗式自主學習過程中，學生需要先進行體驗使用木質刻度尺進行物體測量，在體驗的過程中總結出木尺的使用規則，然后進行思考該種木尺測量之后數據誤差過大的原因，得出“木尺本身刻度線設計不夠精確”的結論。根據這一結論進行測量尺刻度線改造設想，通過與同組人員的探討過后可以得出只有針對刻度線的設計形式進行改造，才能對測量精度的提升具有促進作用。再將實驗的方向轉向怎樣操作木質刻度尺以外的測量工具使用上，能夠明顯發現，具有一定透明度的刻度尺與木質刻度尺相比較，能夠在一定程度上增大接觸面積，觀察效果更佳，數據讀取也比較方便。經過實驗又能夠發現，由于透明的塑料刻度尺具有一定的厚度、刻度線粗等原因，造成視線側移影響了數據的測量精度。

（二） 快讀式高中物理實驗自主學習方法

通常情況下，高中物理學科課本中都會帶有大量的實驗圖例插圖，與單純的文字理論相比較，插圖的存在對于實驗的物理變化過程、規律具有客觀完整的闡述說明。在進行此類插圖的解讀時，必須先開展靜態解讀，再將其轉換成動態的運動圖進行理解，該種快讀式自主學習方法能夠促使學習者更快地掌握相關物理知識。以下圖為例：首先，可以讀出其為一種加速帶電粒子的回旋加速器，構造為縫隙存在加速電場、兩個D形狀盒子中含有勻強電場，工作過程為：首次加速期間帶電粒子在縫隙中的加速是qU=1/2·mv2，然后在勻強磁場內部做勻速的圓周運動r=mv/qB。帶電粒子二次進入縫隙時，由于其中的電場方向已經發生交換，為了確保持續加速后的帶電粒子在縫隙中能夠完成同步加速，就需要保證其勻速圓周運動的周期和交變電場周期一致、與速度無聯系、恒定值為T=2πm/qB條件，才能夠有效完成同步加速的任務。此次加速完成后，帶電粒子會再次進入到勻強磁場中，繼續做勻速圓周運動，但是速度會進行增大進而使加速周期的半徑增大。整個加速過程完成后，帶電粒子會借助D形狀盒子的邊緣從回旋加速器中離開，D形狀盒子的半徑大小是帶電粒子的離開速度快慢的決定因素，進而解讀出帶電粒子的速度不能過大，否則會引起質量產生變化。

四、 總結

綜合全文論述來講，主要講述了在高中物理學習階段自主進行實驗學習的方法，從自主學習的特點著手，探討了體驗式與快讀式兩種促進高中物理實驗自主學習的方法。伴隨著時代的發展，自主學習方法的應用與自主思考方式的形成，必然會成為新型人才的重要特質，學習者唯有經過不斷的探索與求知，才能真正成為一個對社會發展創造價值的新型人才。

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作者簡介：

戴興淼，遼寧省錦州市，遼寧省錦州中學高三10班。endprint