實驗分析應用于高中物理教學的分析

巴合提·阿斯哈甫

摘 要：高中物理具有的學科特點是抽象難懂。學生不愛學，老師教不好是普遍存在的現象。隨著新課程改革在全國展開，新課改對高中物理教學提出新要求，不僅僅要實驗條件的保障，更需要廣大一線物理教師改變觀念，全面認識物理實驗教學分析的重要作用，并將這一觀念體現在物理實驗教學的實施過程中，切實發揮物理實驗教學分析在高中實驗教學分析中的重要作用。

關鍵詞：高中物理；實驗分析；課堂教學；教學設施

一、實驗分析在高中物理教學中的必要性和優越性分析

相對于初中物理而言，高中物理的研究對象更復雜、概念更抽象、知識跨度更大，對學生的理解能力、邏輯思維能力與抽象思維能力的要求也提高了很多，老師的正確引導成為學生學好物理至關重要的環節。如果沒有適當的教法研究和學法指導，學生學習會很吃力，很難掌握知識內容，甚至對知識的理解還會出現偏差或錯誤，造成認知障礙，從而失去學習物理的興趣。因此，教師的作用顯得尤為關鍵，作為一個優秀的高中物理教師，除了要有深厚的物理專業知識，還要對物理學科的特點了明于心，有效利用多種多樣的教學輔助手段，盡可能地將抽象的概念直觀化，將物理規律簡單化。利用實驗分析的方法恰好符合我們新課改的要求。無論是常規實驗、實物模擬實驗還是計算機模擬實驗，實驗過程中對實驗方法、實驗步驟、實驗器材的使用進行細致深入的剖析，以及對實驗現象、實驗結果的深刻解讀是學好、教好高中物理最簡單最直接的方法。

二、實驗方法的分類及學生能力的培養

高中物理涉及的實驗較多，根據實驗的性質不同需要用到不同的實驗方法；實驗的類型有常規實驗和非常規實驗，常規實驗指的是學生提前分組，老師提前準備好實驗器材，將實驗原理、實驗目的、實驗注意事項講得面面俱到，學生在同一時間基本按照同樣的步驟完成實驗，最后得到相同的結論。主要培養學生在實驗方面的觀察能力、操作能力。非常規實驗分為實物模擬實驗和計算機模擬實驗，分類根據的是在課堂實踐中是否利用到實物器材。實物模擬實驗主要指的是利用或者設計一些模型（與原型相似或具有某些共同點），利用模型對原型的規律和過程進行間接的研究；計算機模擬實驗，指的是利用多媒體和計算機技術，對一些比較復雜的實驗進行直觀化的認識和更深刻的印象。無論是實物模擬還是利用計算機模擬，都是常規實驗的補充。模擬實驗作為一種非常規實驗，將實驗的教學場景創設成開放、多樣的教學情境，學生身處豐富的場景中很容易調動學習物理的好奇心，對非常規問題的解決提高學生解決現實生活中實際問題的能力，令學生對實際生活中遇到的問題更容易理解，增強學生主動積極地認識新事物，使用新方法的個性品質，從而使學生的認知能力、思維能力、動手能力都得到全面培養。

三、實驗分析在高中教學分析中的應用

根據課堂教學實踐中運用的具體實驗方法進行具體分析，對實驗目的、實驗器材、實驗步驟、實驗注意事項、實驗結論的整體分析之后將學生的個人能力得到一個整體的提升。

1.常規實驗方法分析

常規實驗方法有很多，例如控制變量法、等效替代法、累積法、放大法等，掌握多種實驗方法會具體問題具體分析是教學過程中培養學生分析能力的重要途徑。

控制變量法是指在實驗中或實際問題中，常有多個因素在變化，造成規律不易表現出來，這時需要先控制一些物理量不變，依次研究某一個因素的影響和利用。如氣體的性質、壓強、體積和溫度是同時變化的，我們可以分別控制一個狀態參量不變，尋找另外兩個參量的關系，最后再進行統一。歐姆定律、牛頓第二定律等都是用此方法。

2.非常規實驗方法分析

非常規實驗應用于常規實驗無法解決的情況下，類似于器材、場地限制無法在課堂開展的實驗，如氣體壓強的概念理解實驗，怎樣將微觀的、抽象的概念具體化是模擬實驗要呈現在學生面前的；另一種情況是實驗現象不夠直觀、明顯的實驗，如靜止在桌面上的物體受到支持力是因為桌面受到擠壓產生了形變，但桌面、玻璃等剛性物體的形變不像彈簧、橡皮筋等彈性材料那樣直觀，常規方法無法讓學生觀察到桌面的形變。這個時候我們應該采用怎樣的方法來讓學生看到桌子的形變呢？這正是激發學生學習興趣的時候，學生集思廣益、熱烈討論之后，老師提供一種方法是用激光器射出的光束照在桌面上的平面鏡，經反射后照到天花板上，當收壓到桌面上，并不需要多大力，就能看到天花板上的光點明顯的移動，從而直觀地看到桌面的形變。學生恍然大悟，興趣盎然，對以后的新問題也會自己追求。還有一種情況是由于安全性問題無法解決的實驗，如核聚變、牛頓第三定律的實驗。

總之，物理教學過程中，通過對實驗教學分析可以提高學生的建模概念，引起學生興趣，激發學習潛能，提升解決實際問題的能力。

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