用實驗探究奠定高中物理知識的基礎

陸 健

(江蘇省海門市四甲中學 226141)

在高中物理教學中，學生有著強烈的求知欲望，動手是他們的天性，抓住這個年級段的個性特點，以實驗為抓手，打開學生智慧之門，構建他們的物理學科能力，讓課堂教學成為自然天成的事情.

一、強化物理實驗操作，形成科學基本素養

高中階段對物理實驗教學最基本的要求就是讓學生達到能夠獨立自主完成課程標準中設置的所有的物理實驗，在實驗探究中讓學生自主的發現問題，提出質疑，在釋疑過程中制定出切實可行的方案；然后將已學過的物理理論、實驗基本方法進行遷移去處理問題.因此，高中物理實驗從探究的途徑培養出學生物理學科的基本素養.

高中物理教師都非常清楚，在課程標準中規定了學生應該學會使用的測長度的儀器有刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器等.與刻度尺相比，游標卡尺和螺旋測微器是測長度更精準的的儀器.圖1是游標卡尺，其構成部分就不贅述了.圖2是螺旋測微器.

這些僅僅是物理實驗儀器的冰山一角.高中學生對實驗探究會產生濃厚興趣，一進行實驗就想到拿儀器，嘰嘰喳喳的興奮不已，這是學生求知的欲望被喚醒的表現，但也制約了實驗課的順利開展.強化物理實驗操作不僅僅只是拿到儀器這么簡單，需要對儀器的正確使用有充分的認識.例如，可以通過下列圖3(僅僅是一個案例)來初步訓練養學生對游標卡尺和螺旋測微器的讀數認識能力：

在做實驗之前，通過一些這樣的練習作正面的方法引導，實驗過程中學生就會更加仔細的去觀察儀器，讓好奇心內化成為觀察能力.持之以恒，學生就可以養成做實驗前必須先去了解實驗儀器習慣.

二、激發實驗質疑欲望，養成釋疑探究習慣

2018年江蘇的高考試題第11題.

圖4

例題某同學利用如圖4所示的實驗裝置來測量重力加速度g.細繩跨過固定在鐵架臺上的輕質滑輪，兩端各懸掛一只質量為M的重錘．實驗操作如下：

①用米尺量出重錘1底端距地面的高度H；

②在重錘1上加上質量為m的小鉤碼；

③左手將重錘2壓在地面上，保持系統靜止．釋放重錘2，同時右手開啟秒表，在重錘1落地時停止計時，記錄下落時間；

④重復測量3次下落時間，取其平均值作為測量值t.……

本例以實驗為載體，主要涉及測量重力加速度問題，是實驗探究能力的考查.放在平常的教學過程中，學生一定會存在許多質疑，如：

(1)步驟④可以減小對下落時間t測量的哪種類型的誤差呢？

(2)在實驗過程中要求小鉤碼的質量m要比重錘的質量M小很多，這樣做的主要目的是什么？

(3)引起實驗誤差問題是滑輪的摩擦阻力.若給你橡皮泥，可以用怎么樣的實驗方法來減小該誤差呢？

如果課堂上是這樣的提出質疑的，然后再通過學生的自主剖析，進一步釋疑，高考又有何難度！

三、在探究中深化知識，構建學科的觀察、分析素養

2018年江蘇的高考試題第10題.

例題一同學測量某干電池的電動勢和內阻.

(1)略;(2)實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數I，以及計算的數據見下表，如圖5所示.

圖5 圖6

(3)為了得到更準確的測量結果，在測出上述數據后，該同學將一只量程為100 mV的電壓表并聯在電流表的兩端.調節電阻箱，當電流表的示數為0.33 A時，電壓表的指針位置如圖7所示，則該干電池的電動勢應為____V；內阻應為____Ω.

圖7

總之，在高中階段物理教學中的實驗不僅僅是一種能力培養，更是一種學習方法培養.唯有在教學過程中強化平常的物理實驗操作，才能形成科學基本素養；唯有激發學生在實驗過程中的質疑欲望，才能養成釋疑探究好習慣；唯有讓他們在探究中不斷深化知識，構建學科的觀察、分析素養，才能使物理成為得天獨厚的發展.