高中物理傳統(tǒng)實驗的改進與創(chuàng)新策略探究

任光明

【摘要】 高中物理教學(xué)工作中必須要重視實驗教學(xué)的重要性，要積極開展教學(xué)實驗的改進與創(chuàng)新，將更多更好地實驗展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生能夠更好地開展知識點的學(xué)習(xí)。本文對如何對傳統(tǒng)高中物理實驗進行改進進行簡要分析。

【關(guān)鍵詞】 高中 物理 實驗 改進 創(chuàng)新

【中圖分類號】 G633.7 【文獻標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2018）10-142-010

高中物理教學(xué)中，高質(zhì)量的物理實驗將會讓學(xué)生對知識點進行更加深入的了解，能夠有效提高學(xué)生對物理知識的掌握程度。教師要積極改進物理實驗，使得教學(xué)效果得以提升。

一、改進實驗器材活實驗方法

很多物理教材當(dāng)中的知識點都能夠通過實驗進行直接驗證，例如超重與失重相關(guān)的知識點：先準(zhǔn)備一個體重秤，之后讓一個人站在上面重復(fù)進行蹲起，在這個人運動的過程中體重秤的數(shù)據(jù)會發(fā)生非常明顯的變化，通過這種示數(shù)上的變化便可以對超重與失重進行驗證。再如，先在瓶子的底部扎一個小孔，在其中灌滿水之后懸空放置，會有水從其中流出來。讓瓶子自由落體的過程中對水流進行觀察便會發(fā)現(xiàn)流出的水量明顯減少，水流變得非常小。

通過這樣的實驗便能夠?qū)⒑芏嗟奈锢碇R展示給學(xué)生，讓學(xué)生在演示實驗當(dāng)中進行最為直接地觀察，從而對物理知識點加強理解。另外，在進行這兩個實驗的過程中為了能夠更好地體現(xiàn)出實驗效果可以展開針對性地對比實驗。如，教師還可以安排不同體重的學(xué)生以不同的方式開展實驗，讓體重小的學(xué)生在體重秤上做起立動作，體重大的學(xué)生做下蹲動作，在這一過程中觀察數(shù)據(jù)變化。之后再讓這兩名同學(xué)在進行各自動作的過程中調(diào)節(jié)完成動作的速度，觀察數(shù)據(jù)變化，討論動作的速度是否也會影響到超重與失重的實際效果。

對于觀察小孔中水流量變化的實驗，學(xué)生將瓶子懸空放置時會有水流產(chǎn)生，而自由落體的過程中水流會變小或者消失。教師可以將這一實驗進行進一步的改進，讓學(xué)生將自由落體改為豎直上拋。通過這樣的實驗方法學(xué)生會更加深刻地對超重與失重進行理解。加速下降的過程中會始終，上升的過程中會超重。教師可以讓學(xué)生利用課余時間在家中進行自由實驗。這樣的實驗改進方式能夠讓學(xué)生在認知上產(chǎn)生沖突，從而進行深入思考，對知識點進行更好地理解。教師需要在學(xué)生完成相關(guān)實驗后對這些現(xiàn)象進行解釋：在拋體運動中不計阻力的情況下物體僅僅受到重力的影響，因此唯一的加速度便來自于重力，物體處于完全失重。在這種狀態(tài)下水所受到的重力便不會對瓶子產(chǎn)生壓強，因此無法流出，實驗的真實結(jié)果是這個樣子嗎？若將瓶子斜著拋出去的話是否會產(chǎn)生水流呢？利用這樣的問題對學(xué)生盡行引導(dǎo)，讓學(xué)生的對知識點的實際思考當(dāng)中對相應(yīng)的知識點進行再次復(fù)習(xí)，使得學(xué)生能夠更好地理解相關(guān)知識點。

二、改進實驗要做到易于觀察

傳統(tǒng)物理實驗在研究摩擦力相關(guān)知識點時，都會在一個靜止的物體上施加一個水平方向力，由于這個力小于物體所受到的最大摩擦力所以無法推動或者拉動這一物體。這時通過二力平衡對摩擦力的方向進行判斷，其必定與所施加的力方向相反。這樣的實驗理論性較強，但直觀性不足，學(xué)生無法進行有效觀察。

教師在改進這一實驗時需要重視實驗的可觀察性，要盡可能讓學(xué)生通過觀察對實驗結(jié)果進行判斷，而非通過理論研究。可以通過以下方式進行實驗改進：形變也是力的作用效果之一，教師可以利用物體受力發(fā)生形變的特點對摩擦力是如何作用在物體上的進行分析。在進行演示實驗時，教師可以將一個刷子放置在桌面上，帶毛的一面與桌面接觸。之后對這個刷子施加一個相左的拉力，當(dāng)這個力小于刷子所受到的最大摩擦力時，刷子并不會出現(xiàn)位移，但刷子毛的形狀將會出現(xiàn)變化，與施加的力方向相反，所有的毛都向右彎曲。通過這一現(xiàn)象便能夠表明刷子受到了兩個力，一個是相左的拉力，一個是向右的摩擦力。教師可以讓學(xué)生自由進行這一實驗，對相關(guān)知識點進行有效驗證。

三、設(shè)計具有趣味性和探究性的實驗

物理實驗在改進的過程中要適當(dāng)融入趣味性案例，提高學(xué)生的興趣，讓學(xué)生更好地投入到學(xué)習(xí)當(dāng)中。例如在學(xué)習(xí)能量守恒時，教師便可以利用怪坡現(xiàn)象作為教學(xué)案例。但這一案例僅限于特定的地點，在教室當(dāng)中無法進行演示，學(xué)生無法有效觀察，只能在圖片或者視頻當(dāng)中對相關(guān)情況進行了解。因此，教師可以利用雙錐體上滾的實驗來進行替代，讓學(xué)生更好地進行觀察。教師可以讓學(xué)生自行開展相關(guān)實驗，通過實驗對怪坡現(xiàn)象的產(chǎn)生原理進行分析。

在實驗器材的選擇上要盡可能選擇生活當(dāng)中便能夠收集到的物品。教師可以選擇直徑2.2cm的玻璃球或者鐵球，再利用兩塊橡皮將兩根長約30cm的玻璃棒或者筷子墊起來。教師可以讓學(xué)生自己開展這一實驗，在實驗當(dāng)中學(xué)生將會發(fā)現(xiàn)小球會從低處逐漸向高處移動。通過理論分析和具體的實驗設(shè)計，學(xué)生將會從中找出相應(yīng)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原理。這一實驗當(dāng)中，小球表面上是從低處向高處運動，但實際上小球的重心卻始終處于向下運動的過程中，小球自身的重力勢能向著動能進行了轉(zhuǎn)化。在這樣的趣味性實驗當(dāng)中，物理知識的學(xué)習(xí)將會變得更加有趣和高效。

結(jié)束語

高中物理教學(xué)中，教師要積極開展實驗教學(xué)的改進工作，以高質(zhì)量的物理實驗提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

[ 參 考 文 獻 ]

[1]李新林.淺議高中物理實驗教學(xué)創(chuàng)新策略[J].教育現(xiàn)代化：電子版，2015（18）：51-51.

[2]李克清.新課程高中物理實驗創(chuàng)新教育策略與實踐[J].中國教育技術(shù)裝備，2014（1）：116-117.

[3]韓潤卿.淺析高中物理實驗改進與創(chuàng)新策略[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2018（7）.