高中物理傳統實驗的改進與創新策略探究

任光明

【摘要】 高中物理教學工作中必須要重視實驗教學的重要性，要積極開展教學實驗的改進與創新，將更多更好地實驗展現給學生，讓學生能夠更好地開展知識點的學習。本文對如何對傳統高中物理實驗進行改進進行簡要分析。

【關鍵詞】 高中 物理 實驗 改進 創新

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

高中物理教學中，高質量的物理實驗將會讓學生對知識點進行更加深入的了解，能夠有效提高學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的知識點：先準備一個體重秤，之后讓一個人站在上面重復進行蹲起，在這個人運動的過程中體重秤的數據會發生非常明顯的變化，通過這種示數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現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將很多的物理知識展示給學生，讓學生在演示實驗當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生以不同的方式開展實驗，讓體重小的學生在體重秤上做起立動作，體重大的學生做下蹲動作，在這一過程中觀察數據變化。之后再讓這兩名同學在進行各自動作的過程中調節完成動作的速度，觀察數據變化，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，學生將瓶子懸空放置時會有水流產生，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，讓學生將自由落體改為豎直上拋。通過這樣的實驗方法學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生在認知上產生沖突，從而進行深入思考，對知識點進行更好地理解。教師需要在學生完成相關實驗后對這些現象進行解釋：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。在這種狀態下水所受到的重力便不會對瓶子產生壓強，因此無法流出，實驗的真實結果是這個樣子嗎？若將瓶子斜著拋出去的話是否會產生水流呢？利用這樣的問題對學生盡行引導，讓學生的對知識點的實際思考當中對相應的知識點進行再次復習，使得學生能夠更好地理解相關知識點。

二、改進實驗要做到易于觀察

傳統物理實驗在研究摩擦力相關知識點時，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，要盡可能讓學生通過觀察對實驗結果進行判斷，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，當這個力小于刷子所受到的最大摩擦力時，刷子并不會出現位移，但刷子毛的形狀將會出現變化，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。教師可以讓學生自由進行這一實驗，對相關知識點進行有效驗證。

三、設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融入趣味性案例，提高學生的興趣，讓學生更好地投入到學習當中。例如在學習能量守恒時，教師便可以利用怪坡現象作為教學案例。但這一案例僅限于特定的地點，在教室當中無法進行演示，學生無法有效觀察，只能在圖片或者視頻當中對相關情況進行了解。因此，教師可以利用雙錐體上滾的實驗來進行替代，讓學生更好地進行觀察。教師可以讓學生自行開展相關實驗，通過實驗對怪坡現象的產生原理進行分析。

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。教師可以讓學生自己開展這一實驗，在實驗當中學生將會發現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計，學生將會從中找出相應產生這一現象的原理。這一實驗當中，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化。在這樣的趣味性實驗當中，物理知識的學習將會變得更加有趣和高效。

結束語

高中物理教學中，教師要積極開展實驗教學的改進工作，以高質量的物理實驗提高學生的學習效率。

[ 參 考 文 獻 ]

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

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