高中物理趣味實驗教學探究

◎ 吳傳聰

在物理實驗教學中要做到“教學做合一”，就需要高中物理教師在實驗課上多培養學生的觀察能力，讓學生仔細觀察教師的演示實驗，通過動手操作和理論分析從而形成自身的物理知識體系，養成良好的學習習慣、嚴謹的實驗態度和良好的探究精神。因此，高中物理教師必須高度重視實驗的重要性，通過增強實驗的趣味性來充分調動學生的積極性與參與程度。

一、利用趣味實驗，提高學習的趣味

提高物理實驗的趣味性是有效開展物理知識教學的重要因素，教師不僅要教授理論知識，更應該在物理教學過程當中重視培養學生的實踐能力和科學思考問題的方式，全面提升學生的綜合能力和核心素養。

在教學“機械波”的時候，為了讓學生更加直觀地感受到波的存在，可以在波的形成與傳播這一章節的教學當中讓學生親身參與到實驗過程當中，在體驗實驗的過程中增加實驗的趣味性，教師可以讓學生牽手站成一排，接著讓后一名學生的雙手搭在前一名學生的肩膀上，排頭的學生開始進行規律的下蹲起立這樣的機械運動，每當前一名學生完成下蹲起立這一組動作的時候，后一名學生就開始用同樣的時間和頻率來重復上一名學生的動作，這樣這一排的學生就能夠形象地將機械波表達出來，并且把機械波的概念變得形象易懂。通過教學實踐表明，學生能夠在實驗的過程當中感受到物理知識當中一些專有名詞的含義，比如波源，波長，橫波和縱波等概念，在實驗當中，排頭的第一名學生就可以看成是波源，而整個隊伍的長度以及縱橫方向就好比是波長和橫波或者縱波。如果把該組學生頭部的運動的軌跡畫在紙上，就能夠明顯地看到一組波浪線，教師可以根據學生的實驗過程記錄學生的運動軌跡并以此為案例進行機械波相關知識的講解，研究機械波圖形的周期性與其他特性。

二、利用趣味實驗，增加學習有效性

在傳統的物理課堂上，一些教師在教學時通常會使用灌輸式的教學方法，雖然課堂上教師準備的知識點很多，教學內容非常豐富，但是卻不能讓學生很好地將知識吸收。還有些教師認為在課堂上要保證知識面廣，學生可以在課下的時候進行鞏固理解，而在教學實踐當中表明，這種粗放型的教學方式是無法滿足學生的課堂學習需要的。物理實驗教學應將基礎知識與實踐操作結合，為學生學習物理知識點打好基礎。

比如，在教學“簡諧運動”的時候，在實驗室中，每一組學生的實驗臺上都放著由一段一米左右的細線和一個帶孔的小球組成的單擺，教師需要指導學生把線段的上端固定在鐵架臺上，讓小球呈自然下垂的狀態。擺放好了之后,再把單擺從平衡的位置拉開一個很小的角度(5 度左右)，再將小球由靜止釋放，接著用秒表來計算單擺的振動周期，把計算出來的數據代入單擺的周期公式當中，從而計算出當地的重力加速度。由于單擺在角度很小的時候的運動過程可以看成是簡諧運動，因此有以下的計算公式：T=，通過實驗方法測得擺長L和周期T，即可計算得到當地的重力加速度g的值，每一組實驗反復測量3 次，再算出測得的周期T的平均值。在反復操作和測量的過程當中，一方面能夠培養學生養成嚴謹的實驗態度，另一方面能夠幫助學生感受到物理學習的魅力。

三、利用趣味實驗，提高學習自主性

在實驗教學中應抓住學生心理活動，多開展探索性實驗和創新性實驗，培養學生創新精神和思維模式。高中教學偏向應試教育，通常會忽略學生的學習自主性，在實驗課上很多實驗都會被講解實驗所替代。因此在高中物理實驗教學的過程中，大部分學生只是機械地模仿實驗步驟，在學習時缺乏物理學習的主動性與積極性，在實驗中難有端正的實驗態度、探索精神以及團結合作精神。這一現象需要物理教師逐步改善教學環境，逐步轉變學生的物理觀念，提高學生的物理核心素養。

例如，在教學“彈性勢能”的時候，教師可以在課堂上開展趣味彈簧實驗。教師先把彈簧舉高，讓彈簧呈現自然下垂的狀態，等彈簧在懸空的狀態下變得穩定時突然松手，使彈簧自然落下。這一實驗的操作過程十分簡單，學生會觀察到當教師突然松開手的時候，彈簧的上端迅速向下端靠攏，在松開手的一瞬間，彈簧的下端并沒有立刻下落，而是直到彈簧的上端靠近之后才會出現下落。通過觀察這一現象，學生能夠迅速對這種趣味實驗產生探究興趣，這時學生的學習熱情就能夠被充分調動。因此，結合本課的主要內容，不難發現出現這種趣味實驗的物理原理是彈性勢能作用的結果。在松手的時候，彈簧自然拉伸，此時的彈簧具有一定的彈性勢能，這時彈簧上表面受豎直向下的彈性勢能和重力，而彈簧的下表面受到豎直向上的彈性勢能以及豎直向下的重力，所以才會出現上述的實驗現象。

綜上所述，學習新課程教學改革的不斷推進和發展物理實驗教學，在高中物理學習階段當中發揮著越來越重要的作用。作為一名高中物理教師，首先應當不斷優化實驗教學，提高實驗教學的趣味性和有效性，其次應當引導學生主動參與實驗教學過程，培養學生養成善于觀察，認真仔細，能夠獨立發現和解決問題的能力，再次應當運用更加科學有效的物理實驗，促進學生物理綜合能力的提升。