高中物理教學(xué)中創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)探究

劉永文

摘 要：在高中物理教學(xué)過程中，有很多理論知識(shí)學(xué)習(xí)的難度較大，教師一般會(huì)利用生活中的事例解釋一些物理現(xiàn)象和原理，學(xué)生只能通過自身的想象力去理解物理知識(shí)，教學(xué)效果不是十分的明顯。而創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論，通過演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以清楚觀察到實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程，并且進(jìn)行實(shí)際的動(dòng)手操作，從而提高了物理的教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：高中物理教學(xué);創(chuàng)新實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

高中物理實(shí)驗(yàn)主要分為兩個(gè)方面，一方面是演示實(shí)驗(yàn)，主要是展示物理實(shí)驗(yàn)的過程，驗(yàn)證物理的理論知識(shí)，所以在演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)，需要把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀展示出來，并清晰明了，保證所有學(xué)生都可以非常清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié);另一方面是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，由教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作，并觀察實(shí)驗(yàn)過程，總結(jié)出實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的理論知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和學(xué)習(xí)。

一、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)步驟

1.制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃

在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)正式開始之前，需要制訂詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，對(duì)物理教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際的學(xué)情，依據(jù)物理知識(shí)的重要程度，確定是否可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，制訂實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，然后確定創(chuàng)新的方向，進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容設(shè)計(jì)。

2.實(shí)驗(yàn)思路

在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)后，依據(jù)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，結(jié)合知識(shí)的原理，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)的思路，確定需要使用的實(shí)驗(yàn)方法，制定出整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中，要收集資料和信息，轉(zhuǎn)換思維，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化，以保證物理實(shí)驗(yàn)的順利實(shí)施。

3.取材和制作

在完成思路構(gòu)建后，設(shè)計(jì)出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案，依據(jù)學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際條件，挑選可用的實(shí)驗(yàn)器材，制作出標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停谀Ｐ椭谱鲿r(shí)，可以征求同行的意見，在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段具有改進(jìn)和創(chuàng)新的意識(shí)，不斷地去完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，確保實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ妥罱K效果的完美呈現(xiàn)。

4.驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可行性

在完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后，要對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行全方位的考量，不斷檢驗(yàn)和論證創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的可行性，檢測(cè)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪欠穹献罱K的設(shè)計(jì)要求，重新梳理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹谱髁鞒蹋綄て渲械牟蛔悖皶r(shí)進(jìn)行改進(jìn)和完善，直至達(dá)到滿意的檢驗(yàn)效果，以及檢驗(yàn)實(shí)際實(shí)驗(yàn)流程與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的匹配度。

5.梳理整個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程

為了保證物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利實(shí)施，在完成設(shè)計(jì)檢驗(yàn)后，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行全面的梳理，第一，確定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)符合教學(xué)需求，并可實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo);第二，對(duì)實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行評(píng)價(jià)，理清實(shí)驗(yàn)思路，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行重新審視，發(fā)現(xiàn)其中的不足，進(jìn)行及時(shí)改進(jìn)。

二、演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

1.課前實(shí)驗(yàn)

可作為課前引入，教師可以創(chuàng)設(shè)一個(gè)新穎的教學(xué)情境，布置幾個(gè)疑問，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行新章節(jié)的學(xué)習(xí)，激起學(xué)生科學(xué)探索的欲望，所以課前實(shí)驗(yàn)要時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。

2.課中實(shí)驗(yàn)

在物理課堂教學(xué)中，當(dāng)進(jìn)行重點(diǎn)知識(shí)講解時(shí)，配合相應(yīng)的課中實(shí)驗(yàn)，可以起到內(nèi)化知識(shí)的作用，將難懂的物理理論演示出來，幫助學(xué)生理解和消化課堂所學(xué)，所以，課堂中的演示實(shí)驗(yàn)要具有針對(duì)性，并且需要將教學(xué)的難點(diǎn)和重點(diǎn)融入其中。

3.課后實(shí)驗(yàn)

課后實(shí)驗(yàn)主要是要求學(xué)生利用課外時(shí)間自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和動(dòng)腦能力，課后實(shí)驗(yàn)可以是科普小知識(shí)，也可以是物理知識(shí)的具體應(yīng)用，教師給學(xué)生布置一個(gè)主題，由學(xué)生自己設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)，所以課后實(shí)驗(yàn)要與學(xué)生的實(shí)際生活進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并且利用生活中的物品就可實(shí)現(xiàn)，不需要實(shí)驗(yàn)有多復(fù)雜，只需使用簡(jiǎn)單的物品，便可完成物理理論知識(shí)的實(shí)踐驗(yàn)證。

三、學(xué)生實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

1.徒手實(shí)驗(yàn)

徒手實(shí)驗(yàn)，顧名思義是不借助任何實(shí)驗(yàn)器材，由學(xué)生通過雙手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可用于“作用力和反作用力”的驗(yàn)證。例如，讓學(xué)生站好，使用雙手用力推墻面，學(xué)生會(huì)被墻面的反作用力將身體推出，從而證明學(xué)生雙手發(fā)出作用力，而墻面則發(fā)出了反作用力，徒手實(shí)驗(yàn)非常簡(jiǎn)單，而且又容易實(shí)現(xiàn)。

2.生活化實(shí)驗(yàn)

生活化實(shí)驗(yàn)需要全班學(xué)生的參與，借助生活和學(xué)習(xí)中常用的物品，進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作。例如，在平拋運(yùn)動(dòng)物理教學(xué)中，教師可要求學(xué)生使用身邊物品自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生可以使用足球，將足球平拋出去，進(jìn)行平拋運(yùn)動(dòng)的展示，而在足球掉落過程中，則表現(xiàn)出自由落體的特征，讓學(xué)生通過觀察，總結(jié)平拋運(yùn)動(dòng)的各項(xiàng)表現(xiàn)。

3.實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)

如果物理實(shí)驗(yàn)充滿了挑戰(zhàn)性，將會(huì)引起學(xué)生的熱烈回應(yīng)，從提出問題開始，由學(xué)生進(jìn)行構(gòu)思，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，然后實(shí)施，到獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果，直至最后的討論和交流，由教師指導(dǎo)學(xué)生完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中，完成了動(dòng)手、動(dòng)腦的實(shí)踐操作，從而提升學(xué)生的實(shí)踐體驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)知。

用實(shí)驗(yàn)輔助物理教學(xué)，方可收獲良好的教學(xué)效果，教師在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，需要再三驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的可行性，以保證學(xué)生容易理解實(shí)驗(yàn)方式，并可進(jìn)行實(shí)際的操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而完成理論知識(shí)的理解和學(xué)習(xí)。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)滿足了物理教學(xué)的實(shí)際需求，將理論知識(shí)進(jìn)行直觀展示，并完成了理論到實(shí)踐操作的轉(zhuǎn)化，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中完成物理知識(shí)的內(nèi)化，進(jìn)一步鞏固了物理教學(xué)成果。

參考文獻(xiàn)：

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