高中物理教學中創新實驗的設計與實踐探討

李曉雪 周曉峰

摘 要：物理是高中課程設置中不可或缺的學科，也是一門自然學科中的重要基礎學科。在物理教學中進行物理實驗設計和實踐，通過實驗使學生們在實踐中理解課本原理，提高動手操作能力，培養科學精神和學習興趣，并培養他們的發散思考、善于觀察等多項能力。基于這一目的，本文主要探討了高中物理實驗教育的局限、革新實驗的作用、革新實驗的設計和實踐方法。

關鍵詞：高中物理;實驗設計;實驗實踐

前言：本文堅持以學生為主體的教學理念，通過落實新課標理念，分析高中物理實驗設計，旨在提高全體師生對物理實驗教學的重視。本著科學探索的精神，創新高中物理實驗設計和實踐，可以提高教育質量，訓練學生的思維方式，為學生將來走上社會所需要的實驗能力，動手操作能力等多項能力的形成打好基礎。

一、高中物理實驗教育的現狀

隨著新課程改革的不斷推進，高中物理教學大綱也在不斷完善。在傳統教育中，單一的知識傳授已經不能適應新課程改革的要求。在新課程改革過程中，教師越來越重視物理實驗的作用，并在其中培養學生的思考力。高中物理課中，物理實驗課的比例正在提高，但是仍然還存在很大的限制。

首先，在高中物理實驗課上，老師的實驗設計改善不充分，或對實驗設計的重視不夠。甚至連實驗課程開展的步驟方式都沒有掌握。在實驗設計中，教師往往只是按照課本中的實驗模型一步一步地展開，學生對課本內容已經有所了解，再難對這種“照本宣科”實驗教學產生興趣。

其次，學生沒有通過物理實驗找到探索自我的機會。為了提高授課效率，教師們通常自己進行實驗，但學生們卻不動手實踐，在依靠這種教育模式開展的實驗課程中，學生們無法自行探索，很難達成教學目標。

最后，在革新實驗的設計階段，革新理念并不完全適用于高中物理教育。在“加速度”這一章的教學時，老師也只能根據“單擺實驗”展開內容，但是這一實驗不可更新，也無法用其他創新實驗來替代。

二、創新實驗的功能

在實驗革新中，教師是主要的操作主體。在實驗中，教師要起到指導作用，在實驗教學中向學生展示實驗情況，強調實驗的重要內容并在實驗進行過程中結合課本的物理理論，讓學生自發閱讀課文，做實驗筆記，對某些抽象的物理概念有更加深刻的理解。

1、教師要主動開創趣味實驗課堂。在創新性的實驗設計環節中，實驗內容是根據教學內容進行的。通過實驗可以提高學生的自主探索能力，將物理實驗與理論知識聯系起來，收縮上課時間，在有限的課堂內拓展學生學習知識的寬度。在物理學教育中，創新性的實驗使物理教學更生動地進行，并讓學生們感到物理是有趣的。

例如，在對涉及"摩擦"的實驗研究中，實驗設備并不那么復雜。在老師的指導下，學生可以獨立把實驗做好。學生首先準備玩具車，通過分析表面粗糙度不同的木材，觀察記錄汽車在表面粗糙度不同的木材的滑動速度，展示汽車速度的變化，分析摩擦力和速度的關系。這個創新性的實驗不復雜，，老師可以學生可以自己做，讓學生獨立探索和發現物理規律。

2、提高實踐能力，培養實踐技能

如果在物理課上進行革新實驗，學生們就可以自主地提高思考和實踐能力。

在"內能"研究中，可以設計出一個創新型實驗來實現氣體壓縮。例如設計空氣制動點火裝置。把球放在圓筒里，把棉花和酒精都放進去，然后用手掌擊打活塞的上一半，向下垂直施加壓力。在老師的領導下，學生能獨立思考棉花燃燒的主要原因是由于氣體壓縮。所以，在老師的指導下，學生能充分地展示自己的各種技能，激發了學生的學習興趣。

3、培育創新思維模式

創新實驗設計作為物理教學的一環，學生不僅能夠轉換思維能力，掌握書本知識，而且還可以確立科學思維方式。在實驗中，在老師的指導下，學生們集中注意力，能夠發現一些不可思議的物理現象，刺激學生的好奇心，培養他們的創新求異思維。這時，學生們發現物理與現實生活密切相關，在生活中發現物理現象其實并不難，可能會讓學生愛上物理，將來為祖國建設多做貢獻。

三、實驗設計創新和實踐手段

1、轉變思想，重視創新實驗的應用

在高中物理課上，教師必須在傳統教育理念的基礎上不斷改進，實現實驗創新，在分析現在的物理教育現狀的基礎上，將創新性的實驗性設計方法應用到高中物理教中。很多教師具有非常傳統的教育理念，他們通常認為，應用實驗會降低教學效率，不利于培養學生實踐能力。因此，在將來的物理課上，教師應改變教授的方法，改進實驗設計的模塊，增加興趣型實驗，通過物理競賽的方式提高物理教育的質量。

2、采用擴大法

在高中的物理學科中，實驗的革新設計采用擴大法，可以有效地促進實驗的進行。在探究物理學原理的過程中，必須用擴張法探索細微變化，從宏觀的方面分析微觀的影響因素。

3、控制變量法的應用

物理實驗中有很多的變量，因此必須控制變量、進一步發現變量之間的關系。革新性的實驗設計階段中，找出變量之間的關系并且加以控制，可以避免不必要的誤差和障礙。

4、發揮學生主體地位

高中物理課中，實驗的革新發揮學生的主體地位，學生在實驗的設計中發揮的作用越來越顯著。教師積極引導學生創新實驗，通過提問來啟發學生，引導學生確立科學的物理學習態度。

總結：為了提高高中物理課的質量，必須努力落實新課程的培養目標，在物理教學中結合理論和實踐來促進學生的理解能力的提高。教師應該突破高中物理教學局限，努力優化教學方法，創新教學模式，化難為易，寓教于樂，不斷提高學生實踐能力和思維品質，增加實驗教學的環節，促進學生全面發展。為他們的繼續深造和可持續發展鋪平道路。

參考文獻

[1]張明，《高中物理教學中創新實驗的設計與實踐探討》，《教學管理與教育研究》2016年23期

[2]王曉華，《高中物理實驗教學的現狀與應對策略》，《學周刊》2015年32期