高中物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新策略

施正華

摘 要：物理實驗是物理課堂的重要組成部分，也是幫助學(xué)生把握知識，感受知識生成過程的主要手段。在這個基礎(chǔ)上，對物理實驗進(jìn)行合理的創(chuàng)新，可以增強(qiáng)實驗的有效性，進(jìn)一步促進(jìn)課堂教學(xué)質(zhì)量，也是提高學(xué)生對知識的掌握能力和實踐能力的有效方法。所以，圍繞高中物理實驗教學(xué)分析實驗的創(chuàng)新策略是我們認(rèn)真思考、值得鉆研的重要課題。

關(guān)鍵詞：高中物理；實驗教學(xué)；創(chuàng)新；策略

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：1992-7711（2015）20-001-01

實驗和物理教學(xué)之間是著不可分割的姊妹關(guān)系，二者缺一不可。良好的實驗操作可以促進(jìn)教學(xué)活動的有效性，可以將知識的生成過程清晰而真實地還原在學(xué)生的面前，全面增強(qiáng)學(xué)生的探究熱情和動力。而在這個基礎(chǔ)上對實驗活動進(jìn)行合理的改良與創(chuàng)新，并間接促發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，不但可以顯著提高課堂的教學(xué)質(zhì)量和水平，還可以增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和動手能力，從而讓他們更加扎實地掌握物理知識。尤其是在當(dāng)前的高中物理課堂中，由于實驗方案陳舊、器材缺失和損壞，導(dǎo)致操作局限性過大，從而降低了實驗活動的質(zhì)量。對此，如何實現(xiàn)對物理活動的創(chuàng)新，便成為廣大物理教師認(rèn)真對待的一個問題。但是具體該如何落實這個方案呢？筆者圍繞多年教學(xué)經(jīng)驗，談?wù)勛约旱目捶ê徒ㄗh。

一、實驗器材的創(chuàng)新

實驗器材是幫助教師開展物理實驗的主要工具，如果器材出現(xiàn)損壞、缺失等情況，不僅影響整體的實驗效果，而且還浪費(fèi)了時間。因此，在研究物理實驗創(chuàng)新策略時，對實驗器材進(jìn)行創(chuàng)新是物理教師所要優(yōu)先考慮的方面。對此，筆者圍繞牛頓管的創(chuàng)新為例展開分析。牛頓管是《牛頓管演示自由落體》實驗的重要材具，如果出現(xiàn)缺失或損毀，必然會導(dǎo)致實驗活動的終止。我們可以創(chuàng)造出一個新型的牛頓管。材料方面需要準(zhǔn)備永久磁鐵、固定鐵環(huán)、透明玻璃管（長度一米左右）、鐵片和羽毛、密封性良好的物質(zhì)（環(huán)氧樹脂等）、空氣閥門開關(guān)、膠管、三通聯(lián)通器。在制作的過程，可以將準(zhǔn)備好的羽毛、鐵片放到玻璃管當(dāng)中（分開放入），然后利用密封良好的物質(zhì)封住玻璃管，并按上空氣閥門。當(dāng)密封物質(zhì)干涸后，在利用鐵環(huán)和橡膠墊對玻璃管進(jìn)行固定，然后再使用膠管連接三通和兩個閥門。這種創(chuàng)新設(shè)計在試驗中可以最大限度地提高實驗的效果，并降低無關(guān)因素的干擾。為了增強(qiáng)可視性，還可以將材料中的羽毛涂上明艷的色彩。當(dāng)然，除了新型牛頓管之外，還有許多實驗儀器值得創(chuàng)新，比如楞次定律實驗中所要用到的魔術(shù)筒，簡易電磁波接收演示器等等。受篇幅所限，筆者不一一列舉了。

二、實驗方案的創(chuàng)新

1. 革新探究實驗，讓實驗具有創(chuàng)造性

探究實驗具有神秘性和多樣性的特點(diǎn)，其未知因素具有無盡的魅力，可以讓學(xué)生全身心地投入其中，在參與的同時增強(qiáng)自身的操作能力。如果對探究實驗進(jìn)行革新，讓其具有創(chuàng)造性，那么一方面可以提高探究實驗的整體功能和價值，一方面還可以有效提高實驗的樂趣。但具體該如何實現(xiàn)這一點(diǎn)呢？以《自由落體運(yùn)動》為例：在創(chuàng)新階段，老師修改了原實驗的相關(guān)理念和目標(biāo)，讓探究實驗具有了更深層的內(nèi)涵。原實驗中提及“硬幣和紙片在下落的過程中會出現(xiàn)哪些不同的現(xiàn)象？這些現(xiàn)象受到哪些因素的影響？如果將硬幣和紙片都放在真空環(huán)境當(dāng)中，那么將會出現(xiàn)哪些變化？”。經(jīng)過修改，變成了“在大風(fēng)天，下落狀態(tài)中的硬幣和紙片會發(fā)生哪些變化？如果將紙片團(tuán)成一團(tuán)，那么在下落的時候會出現(xiàn)哪些變化？”通過這樣的整改，不但讓探究實驗更具備了懸念性的特點(diǎn)，而且還可以讓高中生感受到挖掘知識和探究知識的樂趣，從而增強(qiáng)他們對物理的熱愛情緒。值得注意的是，在修改實驗方案和目標(biāo)方面，教師也可以要求學(xué)生自行改良，目的是為了誘發(fā)學(xué)生潛意識中的探究積極性，間接增強(qiáng)他們觀察事物和挖掘問題的良好習(xí)慣。

2. 修改演示實驗，提供學(xué)生參與機(jī)會

高中物理教材中包含了許多演示實驗，通過組織這些演示實驗可以有效加深學(xué)生對知識的理解和掌握能力。但是在傳統(tǒng)課堂中，這些演示實驗都是由教師在課堂中完成，而學(xué)生只能機(jī)械地觀看，偶爾配合教師進(jìn)行思考。這種方法不僅局限，而且不利于學(xué)生操作能力的提高。對此，讓學(xué)生成為演示實驗的操作者，由教師配合指導(dǎo)，這樣不僅提高了學(xué)生的手感，而且還加強(qiáng)了學(xué)生操作能力。以《牛頓管演示自由落體》為例，在這次實驗中，教師改變以往的實驗規(guī)則，由學(xué)生在臺下進(jìn)行自主操作，觀察實驗的過程，以及出現(xiàn)了哪些的情況和問題。筆者觀察發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在操作期間興致都非常高昂，雖然他們出現(xiàn)了不少的錯誤，但經(jīng)過老師指點(diǎn)，他們都能快速發(fā)現(xiàn)錯誤、修改錯誤。期間，為了讓學(xué)生進(jìn)一步把握知識，還可以延伸性地提出一些問題，比如：如果不存在空氣阻力，所有的物體都只會受到重力的作用，不同物體從同一高度同時由靜止下落會出現(xiàn)哪些結(jié)果？由此點(diǎn)燃學(xué)生的探究熱情。綜上可見，學(xué)生在親身經(jīng)歷實驗之后，他們對知識的把握能力將會得到提高。期間，哪怕出現(xiàn)了一些問題，在經(jīng)歷改良后，他們也會及時地把握重點(diǎn)。

總之，實驗是物理課堂的重要組成部分，它的作用和功能在物理課堂中不可或缺。合理地對實驗進(jìn)行創(chuàng)新，可以讓嚴(yán)謹(jǐn)、抽象的物理知識變得更具直觀性、具體性和可視性，可以讓學(xué)生在身臨其境中把握知識的運(yùn)作規(guī)律和原理，從而達(dá)成“看得到、摸得著”的效果。但是，如何完成創(chuàng)新，如何保證創(chuàng)新后的實驗活動具有價值，這卻是一個難點(diǎn)中的難點(diǎn)，也是對廣大物理教師專業(yè)技能和素養(yǎng)的綜合性考驗。

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