現階段高中物理教學中創新實驗的設計與實踐

張曉燕

摘 要： 作者根據多年工作經驗，對現階段高中物理實驗教學過程中存在的問題進行了詳細分析，并就物理教學中創新實驗的設計與實踐問題進行了深入探討。

關鍵詞： 高中物理教學 創新實驗 設計 實踐

引言

隨著素質教學與蘇教版初中物理教學新課程標準的不斷實施，對于現階段的初中物理教學工作提出了更高層次的要求。僅僅注重知識傳輸的教學模式已成為過去，注重學生自主探究、自主創新等綜合能力發展的教學模式是高中物理教學的發展趨勢。為此，在今后的物理教學過程中，應加強對于高中物理實驗的重視，強化創新實驗的設計與實踐工作，以在注重學生理論知識傳授點的同時，促進學生實踐操作能力的提升。

1.現階段高中物理實驗教學過程中存在的問題

1.1實驗設計的作用常常被忽略。

物理實驗能為學生創造出形象、直觀的物理環境，進而能使學生主動地學習并獲取基本的物理知識，從而引導學生建立起基本的物理概念與認知規律，能使學生的動手操作能力、設計能力和創新能力等得到有效提升。而在實驗教學工作的具體開展過程中，部分教師往往忽略了實驗創新設計環節的重要性，僅僅按照教材要求進行實驗設計，使學生感覺到實驗的模式化與枯燥乏味，實驗教學效率得不到有效提升。

1.2不能給學生充足的自主發展空間。

部分教師在實驗創新設計環節，沒有留給學生充足的自主發展空間，使學生的主體性得不到充分發揮，并且對學生動手能力、創新能力的培養等效果不佳。在具體實驗過程中，存在教師示范，學生模仿的現象，甚至部分實驗設計流于形式，嚴重影響了實驗創新設計工作的開展。

1.3缺少設計性實驗。

設計性實驗包含一些探索性的元素，問題的存在需要學生自主思考、設計。如對于測重力加速度這個實驗而言，教材中提到的方案是利用單擺與周期公式來獲得的，此時教師就可要求學生利用其他思路進行實驗設計。然而對于實際的設計實驗開展狀況而言，并沒有加強對該環節的重視。

2.高中物理教學中創新實驗的設計與實踐方法

2.1加強對實驗設計的重視。

就目前的高中物理教學情況而言，嚴重缺失實驗設計階段設計工作，現有的教學模式多只注重理論知識的傳授，對學生實踐操作能力、創新能力等綜合能力的開發嚴重不足。為此，在今后的工作過程中應加強對實驗設計的重視，以課后趣味實驗、開展實驗設計競賽等形式，為實驗教學質量的提升提供有利條件。

2.2充分調動學生對實驗設計的積極性。

學生是實驗設計環節的主體，也是實驗教學能夠得到有效落實的關鍵所在。為此，教師應充分重視學生在實驗創新設計環節的重要作用，引導他們通過自己的分析、歸納總結發現事物存在的內在規律，從而使學生的個性得到充分發揮。所以在條件允許的情況下應盡可能地讓他們在物理學習的過程中掌握知識的真理。因此，在教學條件滿足實驗要求的情況下應盡可能地為學生創造實驗的機會。

如對于“與摩擦力大小有關的因素”實驗設計而言，所用到的器材比較簡單，可以引導學生通過動手操作完成實驗設計，鼓勵他們自主發現“一個物體在另外一個物體表面滑動時，決定摩擦力大小的因素”，這既能滿足學生的好奇心，又能讓他們深刻體會到物理知識的趣味性與豐富多彩性，為他們下一步“靜摩擦力”相關內容的學習奠定堅實的基礎。

2.3培養學生大膽假設的習慣。

在實驗教學過程中，教師應充分利用實驗這個載體，引導學生大膽質疑，持有懷疑求真的態度，并且靠實踐發現并檢驗真理，這對學生創新能力、探究能力的培養是十分有利的。只有這樣才能引導學生富有創造力地創造、發現新的知識，這對學生今后的學習與發展都是非常有利的。

2.4探索實驗原理，培養學生思維能力。

在實驗教學過程中，教師還應對學生進行有目的的指導，對實驗原理進行探索、挖掘，鼓勵他們富有創造性地發現問題、分析問題，進而解決問題。在具體的教學過程中，應做到以下幾個方面：（1）引導他們正確理解實驗的原理，使他們明確實驗設計思路，這也是培養學生實驗創新設計的關鍵所在。（2）明確常用的刻度尺、螺旋測微器、游標卡尺、天平、秒表、打點計時器、彈簧秤、溫度計、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等器實驗器材的工作原理及用途。

2.5創新物理實驗設計方法。

實驗設計方法作為實驗設計的最關鍵環節，對實驗設計質量起著決定性的作用。在具體的方法選擇過程中，應加強對以下幾種方法的運用：

2.5.1理想化法。影響物理現象的因素往往復雜多變，并且有些因素很難進行控制。而對于日常的實驗而言，運用理想化設計方法，忽略部分因素的影響，能有效突出影響實驗的本質因素，從而更便于對實驗的深入研究。如對“用單擺測定重力加速度”實驗而言，假設懸線無限延長、小球在空氣中擺動時受到的空氣阻力不計等都采用了理想化法。

2.5.2放大法。在研究對象及其變化十分微小的情況下，應合理使用放大法，使所研究的物理現象及物理問題表現得更加明確。如對于“測定金屬電阻率”實驗而言，所使用到的螺旋測微器主尺移動0.5毫米，對應的副尺上有5n個等分，這便是對長度的機械變大；又如對很多電流表、電壓表而言，利用一根比較長的指針以一個偏轉角度的形式表現出來都是對放大法的使用，能使實驗過程中所隱含的物理問題體現得更加清晰、明了。

2.5.3控制變量法。對于部分高中物理實驗而言，存在多種變化因素，為了研究它們之間存在的關系，可先對一些不變的量進行控制，以此研究其他每一種因素對實驗結果所造成的影響，“驗證牛頓第二運動定律”實驗便是很好的例子：先控制物體的質量一定，研究加速度與力之間的關系，再保持力不變，研究加速度與質量之間的關系，最后綜合得出加速度與物體的受力、質量之間的關系。加強對該種方法的應用能使學生明確實驗思路，對提升學生實驗設計質量發揮著非常重要的作用。

結語

綜上所述，只有理論與實踐相結合，才能體現出其真正的價值，最大限度地發揮出其作用。對于初中物理教學而言，也是如此。只有在教學過程中加強對實驗設計的創新與實踐，才能最大限度地開發學生們的智力，使學生的物理學習水平得到有效提升。