高中物理教學中創新實驗的設計與實踐

端木令兵

在物理教學中，實驗是非常重要的一部分。對于高中階段物理教學而言，實驗能夠為學生演示出原理的動態化推導過程，使其更具可視性，學生掌握起來更加方便、透徹?；诖?，物理教師要不斷創新物理實驗教學設計，讓物理原理以更直觀的形式展現在學生面前，從而達到更為滿意的教學效果。

? 一、物理實驗創新設計的重要性

高中物理要求學生具有一定的邏輯思維能力，不能單純憑借機械性的記憶來掌握物理原理，這樣無法真正達到正確運用物理知識解決問題的教學效果。實際上，通過以往的教學實踐經驗來看，利用實驗為學生演示物理原理的推導過程，學生能夠通過實驗現象了解物理原理，同時還能在各個實驗環節上融入物理知識。規范的物理實驗能夠強化學生操作能力，使其對物理知識的應用能力得到提升，在社會實踐中可以主動利用物理知識解決問題。

物理教師要從傳統實驗教學工作中找出創新點，結合教育事業發展需求、學生學習特征創新設計物理實驗，將原有的實驗設計做出有效調整，使其更具挑戰性、創新性，同時需要為學生預留出探索空間，用以提升其邏輯思維能力。

? 二、物理實驗創新設計與實踐措施

? （一）創新實驗教學模式，使學生更加關注物理實驗

首先，物理教師可以通過講解物理基礎知識，引導學生以新穎的視角加以探索，這種難易程度適中的常規思考能夠讓學生發現創新與探索的樂趣，長此以往，學生就會養成以創新視角去思考問題的學習習慣。

其次，在物理實驗課堂上，教師可以采用“對比教學”的形式，為學生分別展示同一物理原理的普通實驗、創新實驗，學生通過觀察兩個物理實驗，總結出創新實驗的優勢，并分析出普通實驗的不足，從而讓學生意識到物理實驗創新對物理知識的重要意義。

最后，物理教師要為學生拓展物理實驗的學習渠道，結合現代教育技術，學生可以通過互聯網觀摩一些物理實驗，在觀摩學習的過程中學生就會發現物理原理不是“死記硬背”和“生搬硬套”，而是需要通過創新鑄就精彩，通過這樣的教學引導，學生就會意識到物理實驗的重要性。

? （二）強化教師教學引導，增加物理實驗教學機會

實際上，高中物理學科中的原理對于學生來說有一定的難度，部分學生可能會產生畏難情緒。因此，在教學過程中，物理教師要認識到學習興趣的重要性，以引導教學為主為學生構建能夠激發其學習興趣的物理實驗教學氛圍。

教學課題：《摩擦力》

教學引導：在這節課教學過程中，教師需要為學生講解有關摩擦力的一些基礎理論知識，但從以往的教學經驗來看，大部分學生很難通過課堂講解的形式真正理解、掌握摩擦力。由此，教師需要引導學生主動思考——“在日常生活中有哪些地方、哪些行為可能存在摩擦力？”

實驗設計：首先，以教師中的靜物為例向學生提出引導性的問題，可以選擇地面上的課桌、窗臺上的花盆、黑板上的板擦等，讓學生思考：“這些物體存在摩擦力嗎？如果存在的話，是什么力抵消掉了它的摩擦力？”“它們的摩擦力為零嗎？如果不為零，如何判斷摩擦力的大小與方向？”在這一環節上學生會根據教師的提問做出簡單受力分析。接下來，教師需要在此基礎上適當增加引導提問的難度。選擇一名學生在講臺上正常行走，讓學生思考：“該學生行走時，左腳已邁出，右腳未邁出，二者所受摩擦力情況如何？是否存在摩擦力相等的情況？如果不存在，左腳與右腳的摩擦力方向與大小要如何進行分析？”。然后，教師可以再次增加引導提問的難度，讓學生思考：“機動車在公路上行駛時，剎車與加速的過程中所受到的摩擦力是否相同？如果二者所受摩擦力不同，要如何分析其各自的方向與大??？”

由靜態物體的摩擦力問題過渡到運動物體的摩擦力問題，教師的引導提問與教學能夠帶領學生逐步理解與摩擦力相關的知識和原理，通過不同形式的引導提問，學生會接觸到不同難度的問題，從而由淺入深地分析摩擦力受力情況，讓學生對摩擦力產生更全面的認知。另外，在引導提問中教師所用的實驗設計問題都關聯實際生活，縮短了知識與學生的距離，這樣學生就會從動態的層面去探索、創新。

? （三）注重觀察實驗過程，培養學生物理實驗創新能力

以物理實驗基本操作為主，將學生分為不同實驗小組，依據實驗項目需求適當調整組內人數，同時保證各小組在實驗教學操作過程中都能得到教師指導。同時，教師會隨機選擇正在進行實驗的小組介紹其實驗進度，由其他小組成員分別介紹各自負責操作的項目。這種實驗教學設計能夠提高小組成員的注意力，防止學生在實驗過程中因溜號而出現失誤的情況。教師之所以采用隨機的方式選擇小組講解自己的實驗進度與操作情況，是確保每一名參與實驗操作的學生都能緊跟課堂進度，在強化實驗課堂教學效率的同時培養學生的參與意識，提高其動手能力。除此之外，試驗進度與操作的講解是脫離教材的，在這種情況下能夠判斷出學生對物理原理的掌握情況，利于糾錯。

實驗項目：《勻變速直線運動規律的實驗探究》

實驗操作：觀察在既定時間內計數小車的打點數，對小車的速度、加速度進行計算。在這個實驗過程中學生的易錯點在基礎公式上，很多學生因基礎公式的混淆而導致計算出現錯誤，還有一部分學生在操作上出現錯誤，打點計時器操作不當會影響紙帶上的點數。

實驗設計優勢：學生分為不同實驗小組，組內成員可以互相監督、合理分工，在協同合作下能夠在一定程度上降低實驗操作失誤的概率，也可以通過組內成員的實驗操作及時發現自己的問題。

? 三、結束語

學生之所以能夠將自己掌握的物理知識全面消化并靈活運用到社會實踐中，是因為他們真正理解、掌握了物理原理，這是物理教師教學的最終目標。物理教學中實驗是極其重要的一部分，因此教師需要適當增加實驗機會，創新設計實驗提問，引導學生主動探索思考，將課堂與實踐融合在一起，打造更科學的實驗教學環境。

（作者單位：山東省鄆城第二中學 ）