高中物理課堂實驗改進創新

李桂蓮

摘 ?要：物理是一門以實驗為主的學科，實驗在物理中占著十分重要的地位。高中物理教師在實驗教學過程中不僅要將實驗原理等講解給學生，還要通過改進與創新實驗，激發學生學習興趣，進而提高他們的學習效率。在本文中，筆者根據多年高中物理教學經驗，就如何改進和創新課本實驗，提高學生實驗興趣和積極性進行闡述。

關鍵詞：高中物理;實驗;創新

實驗是物理學科重要組成部分之一，教師除了講授物理知識外，還要通過實驗將物理知識來源講解給學生，使其對物理課堂充滿興趣。課堂實驗改進與創新對于學生來說十分關鍵，教師在講授物理實驗時，要適當地改進與創新實驗，激發學生學習興致，進而提高學習效率，實現高效實驗課堂。

一、氣球模擬超失重現象，加深學生理解能力

力與運動之間的關系經歷了漫長的探究過程，對人們的思想改變有著深遠的影響。亞里士多德在觀察物體運動時發現物體運動需要借助外力，如果失去外力協助，物體就不會產生運動;伽利略在實驗中得出如果物體在完全光滑的斜面上運動，速度會越來越快，在平面上運動，會不緊不慢，一直向前;牛頓則是站在巨人肩膀上進行研究，得出天體運動與地上運動一樣，存在著同樣的運動規律。高中物理教師在講授力與運動相關知識時，需要通過改進與創新實驗使學生快速掌握一些抽象的概念，進而提高教學效率。

例如，教師在講授《超重與失重》一節時，如果根據課本中“將一重物掛在彈簧測力計中，觀察并記錄靜止、勻速上下運動、加速向上運動三種情況下彈力大小”，將超重概念講解給學生，同時通過講述“游樂園乘坐跳樓機”例子引出失重概念，他們還是無法理解超、失重現象中物體受力情況，對超、失重概念更為模糊，更不用說提高理解力和學習效率了。此時，如果教師找來一礦泉水瓶和一個透明的氣球，并將塑料瓶底開一個洞，用于通氣和注水，然后把氣球綁在瓶子喝水口處，并將瓶子倒轉過來，從注水口注入水后，加速提升或者降落瓶子，模擬超、失重現象。這樣學生就可以通過觀察氣球中水的運動狀況來分析超重和失重兩種不同情況下物體的受力情況。他們通過觀察發現當快速上提瓶子時，氣球突然變大，如果力氣較大的話，還可能破裂，當將瓶子撒開，使其自由落體時發現水對氣球沒有任何壓力，氣球中的水會逐漸向上走，進而加深對超、失重的理解。教師通過運用氣球和水代替彈簧測力計和木塊，能夠更加直觀地感受和觀測到物體受體情況，同時現場模擬超、失重現象比引導學生回憶或者觀看跳樓機運動更加形象與生動，有利于學生理解和記憶。

二、傳感器測量最大靜摩擦力，提高實驗準確性

摩擦力在自然界很常見，人們并不陌生，如人們所穿的鞋子與地面之間的摩擦，通過摩擦流星發出了耀眼的光芒。根據科學家對摩擦力的認識和研究，根據其原理和性質可分為靜摩擦、滑動摩擦和滾動摩擦等不同種類。現代人根據前人研究結果，如何很好地利用摩擦力為生活帶來許多便利，同時探究出眾多減少摩擦危害的方法，進而服務于大眾。高中物理教師在講授摩擦力一節時，不僅要通過生活中常見摩擦現象將相關知識傳授給學生，還要通過實驗探究將如何精確測定各種摩擦力的方法講解給他們，使其在實驗中收獲摩擦力相關知識。

例如，教師在講授“測量最大靜摩擦力實驗”時，如果根據課本中所介紹的“記下剛好使物體滑動時砝碼的質量時，就能計算出物體與桌面的最大靜摩擦力”實驗安排學生進行操作，會導致學生照本宣科，使得實驗結果因為外界等因素導致精確度不高，每個學生測量時會因個人或者客觀原因造成誤差。因此將傳感器巧妙地運用到實驗中，將傳感器與細線和木塊相連，并通過緩慢拉動木塊，傳感器就會將各個時間點木塊受到的拉力詳細地記錄下來，然后教師引導學生觀察拉力變化圖像，探究并得出最大靜摩擦力。物理教師通過使用傳感器感知拉力大小改進測量最大摩擦力實驗，巧妙地將傳感器、計算機和摩擦力連接在一起，利用計算機中直接輸出木塊運動過程中摩擦力數值變化，比傳統課本中介紹的要求學生自己根據木塊運動與否記錄彈簧測力計讀數方便、快捷、精確且直觀。學生通過學習實驗探究最大靜摩擦力，能夠認識到物理實驗的奧秘，進而提高學習興趣和效率。

三、游標卡尺與彈力結合，培養學生綜合能力

高中物理對于學生來說十分重要，其中一些知識在生活中十分常見，教師在授課過程中要將物理與生活之間的緊密聯系講解給他們，使其認識到學習物理是認識世界與生活的關鍵，同時培養他們的邏輯思維能力。許多學生對物理中較為簡單的知識點學習興趣較大，而對難度較大知識點常常產生畏難心理。因此教師在授課時要巧妙地將簡單、困難知識點巧妙地與生活融合在一起，有效提高他們的學習效率。

例如，教師在講授“彈力與彈簧伸長”實驗時，如果按照課本中所介紹的“使用刻度尺測量懸掛不同重量砝碼時彈簧伸長長度的變化”雖然能夠使學生探究出“彈簧彈力與其長度變化規律”，但是實驗過于簡單，學生興致不大，積極性也不高，導致課堂效率較低。如果教師在實驗中將游標卡尺與彈力測量巧妙地結合在一起，安排學生將只有托盤沒有砝碼時游標卡尺的指針對準零刻度線，并記錄放置不同重量的砝碼時游標卡尺讀數，將彈力讀數和游標卡尺讀數結合在一起，既能夠使其溫習游標卡尺的使用方法，又能夠使得他們精確讀出數字，并探究出重量與彈簧長度之間的關系，進而提高實驗教學質量。教師通過利用游標卡尺改進“彈力與彈簧伸長”實驗，能夠使學生認識到物理實驗可以巧妙地將各知識點串聯在一起，進而對物理學習充滿熱情，提高學習興趣和效率。

一言以蔽之，高中物理教師在實驗課堂教學中，要根據以往實驗教學經驗，改進與創新實驗器材或者方法，使實驗變得簡單易懂，學生學習和掌握起來較為容易，同時有利于開發他們的創造力，進而提高物理實驗教學效率。

參考文獻：

[1]孫子彪.高中物理教學核心素養：演示實驗創新[J].學周刊：上旬，2018（15）：108-109.

[2]張宇波.淺談高中物理實驗教學的改革與創新[J].課程教育研究，2015（15）：65-66.