淺析高中物理教學中創新實驗設計

湯勇

（福建省順昌縣第一中學）

摘 要：在高中新課程改革過程中，物理學也必須進行相應的課程改革，越來越多的人開始重視物理實驗教學。為了讓學生提高動手能力，提出新的實驗創新理念，對現有的高中物理課程進行了創新設計，讓創新性實驗真正在實際教學中應用。

關鍵詞：高中物理；實驗教學；創新；動手；精神

物理課程是一門比較重要的基礎性學科，設置物理課程的初衷是為了增強學生的動手能力，提高他們的創新思維能力。筆者在高中物理教學實驗中以學生為本，創新實驗教學方法，拓展學生思維，讓學生在物理實驗中養成實事求是的踏實精神，養成發散性思維的探索精神，進一步提高教學質量，實現中學物理課程的教學目標。

一、創新性實驗設計的作用

創新性實驗的演示主要由教師來操作，在實驗過程中不斷引導學生進行觀察，不斷地提出問題，引導學生進行思考和觀察，并得出相應的結論。在演示實驗中，教師要將理論知識同實驗緊密結合，不斷督促學生進行觀察記錄，讓他們養成良好的學習習慣，對已經學過的物理概念和知識點進行深刻的理解。

1.創新性實驗設計可以增強學生主動參與性

采用創新性實驗設計可以緊密地圍繞課題進行教學活動，與實踐生活相結合的實驗可以提高學生自主探究能力，激發學生活力，最終實現物理學習效率的提升。例如，在摩擦力的創新實驗中，由于所采用的器材比較簡單和安全，完全可以由學生主動參與完成，在實驗中讓小車通過不同材料的路面，通過觀察和記錄小車的滑行速度與增加重量后小車的速度變化，讓學生綜合對比出與摩擦力相關的因素，最終引出摩擦系數這一概念。學生的主動參與可以激發學生的動手能力，又可以讓學生在觀察和實驗中培養科學素養。

2.創新性實驗設計可以提高學生動手能力

在物理課程中引入創新實驗設計可以提高他們的動手能力和實踐能力。例如，在求證壓縮氣體做功產生內能的實驗中，可以讓學生設計一個創新性的實驗，讓壓縮空氣引燃沾有酒精的棉花。在實驗中學生用手擊打大活塞的上端，讓活塞延豎直方向進行空氣壓縮，在裝置下端可以發現棉花瞬間被點燃。在老師的引導下學生多次實驗，得出了“壓縮氣體可以做功來增加空氣熱能”的結論。

3.培養學生創造性思維能力

創新實驗設計在一定意義上可以轉換學生固有的思維模式。學生不再只是掌握課本知識，更多的關注于思維創新。在確保實驗安全的前提下可以讓學生自主改變實驗環境或者是環節，讓學自己觀察其中的現象，尋找背后的原理。

二、創新演示實驗的功能和設計

1.實驗導入課堂，激發學生活力

演示實驗的主要作用是將所研究的物理現象直觀地展示在學生眼前，引導學生觀察和思考，再加之必要的討論和講授，讓學生建立新的概念和規律的認知。演示實驗必須有直觀性、生動性、形象性。教師在導入課程的時候可以選擇一些新奇的演示實驗，營造愉悅的學習氛圍。例如，在牛頓第一定律的教學伊始，采用吹乒乓球的方式進行導入。教師事先將小鋼珠放進乒乓球里，一個身體柔弱的小女生可以吹動乒乓球，而身材高大的男生卻吹不動特質乒乓球，學生的注意力一下被吸引過來，都在思考這一問題的原因。在教師講授完“質量是物體慣性大小的唯一量度”之后，學生才恍然大悟，心中疑團得以解開。這種作法讓學生將無意注意變為有意注意，激發了學生的學習興趣。再例如，在作用力和反作用力的演示實驗中以卵擊石是教師經常提到的例子，由于這個實驗的課堂效果非常好，學生的注意都特別集中，一個簡單的操作卻引發了明顯的現象，增加了教學的有效性和可操作性。

2.分組實驗的功能與設計

分組實驗是在教師的指導下學生自己動手進行觀察記錄并得出結論的實驗形式，學生在實驗過程中進行分析和交流，教師通過這種實驗對學生進行科研啟蒙教育，同時，實驗也是學生學習應用物理知識的重要途徑。分組實驗可以是徒手做實驗也可以是自組物件設計實驗。徒手實驗不需要實驗材料，利用雙手就可以完成實驗，這樣可以突破材料限制，每個學生都可以做，例如，我們把雙手的食指伸出，指肚正對并相互擠壓，在這個過程中我們兩個食指都是相似彎曲且接觸面平直，由此可以說明“作用力和反作用力是方向相反且相等”。再例如，我們可以伸出并攏的手掌對照日光燈觀察衍射現象。這樣的徒手實驗簡單方便，人人都可以操作，在實驗中要經常倡導。在自組物件實驗設計中我們力求器材操作簡單方便，實驗現象明顯，在平拋實驗中，學生左手兩個手指夾著兩個并列的象棋子，右手用手指用力彈開一個象棋子，另外一個象棋子做自由落體運動，用這個實驗來說明平拋物體在豎直方向的特征。這種實驗操作簡單，實驗現象明顯，啟發性和拓展性強。

利用身邊小的物體引導學生進行創新性實驗的案例還有很多，如果教師可以把這些操作簡單且實驗現象明顯的實驗用于課堂實驗，必然會激發學生學習物理的積極性。教師在設計與實踐創新性實驗時，要注重科學性和藝術性的結合，最大限度地發揮創新實驗設計在物理教學中的作用。

編輯 張珍珍