高中物理教學中創新實驗的設計與實踐

路娜 赤峰市寧城縣天義鎮八里罕中學

在高中物理教學過程中，物理科目的核心教學方法必須要和物理實驗相融合。高中學生學習物理的時候也是經過觀察物理實驗開展的，物理教師進行物理教學的時候，需要將實驗教學放大設計與教學成果創新。通過物理實驗處理高中物理教學過程中遇到的難題，經過實驗教學將高中學生潛在思維能力與創造性思維激發出來。下面就對高中物理教學過程中實驗創新設計和實踐展開了討論。

1 物理實驗教學中的缺陷

在新課程背景下，對物理教學提出了高要求。以往教育教學過程中以知識為核心的教學已然無法充分滿足當今物理教學的需求，在課程改革過程中的教學越發關注到物理實驗教學對于高中學生動手操作能力培養的作用，各學校也逐步將物理實驗教學的比例提升了。可是，在現實物理教學過程中，依舊發現了很多不良現象的產生。

第一，未能凸顯出物理實驗設計的作用。在高中物理教學之中，通過觀察可以發現部分物理教師并未熟練采用創新物理實驗設計教學的方式，單純地依據教材里面的物理實驗設計，根據固有的物理實驗模型進行實驗，在教學過程中難以將高中學生物理學習的興致激發出來，更不用說充分發揮出實驗創新的作用了。第二，高中學生自行探究存在著一定的局限性。進行物理實驗教學的過程中，物理教師為了確保實驗課程可以正常開展，一般是先由物理教師演示一次實驗操作的具體步驟，高中學生隨著教師模仿一次，更有甚者取消高中學生自主操作實驗的機會，如此課堂實驗教學就完成了。在這樣的情況下，物理實驗教學并未給予高中學生自主探究以及動手實踐的機會，如此一來，必然會導致課堂教學目標無法取得理想中的效果。第三，物理實驗創新設計的觀念并未切實用到物理教學過程中去。例如在開展測試重力加速度物理實驗的過程中，根據物理教材所提供的方式是由單擺實驗展開，可是在實驗設計創新的情況下，物理教師可安排高中學生經過別的實驗方法測試重力加速度，如此換一種新的思維，就能夠獲取到更多的知識。

2 高中物理實驗創新設計需要遵循的原則

第一，實驗創新應遵循以物理課本為主的原則。在新形勢下，雖然教材不再是教育教學的主體，也不僅僅是唯一的課程信息資料。可是，教材在編制時得到了很多學者的指導，聚集了很多優秀教師長時間工作的經驗與教訓，進行了大量的試驗，是最可以展現創新教育的一種課程資源。物理課本不單單是知識的載體，在方式與流程、技術與知識等層面有重要作用。實驗創新應遵循以科學性為基本原則。高中物理教師進行物理實驗創新設計的過程中，要確保不產生科學性的失誤。并且，在物理實驗過程中尊重物理實驗事實，不應當只注意和假設相符的實驗現象，從而忽視了觀察采集部分和理想中的結果產生沖突的信息。如此，就會喪失掉科學方式與嚴謹的態度，從而得到不正確的物理實驗結果。

第二，實驗創新應遵循簡單性原則。高中物理實驗設計應當盡量采用少量的器材，器材應當盡量簡單，實驗的物理原理盡量不要超過高中學生已學知識以外。實地取材，使用最簡單的工具開展物理實驗易于讓高中學生感覺到物理的存在，積極探索物理，了解物理并非是神秘性的東西。物理教師可采用吸管或者雪碧瓶字等比較常見的物品開展實驗。

3 高中物理實驗創新設計和實踐舉措分析

3.1 高中物理分組實驗

分組實驗就是在高中物理教師指導下，高中學生自己動手操作及測量、觀測與獲得數據得出相應結論，且對實驗流程展開研究與分析、評價與溝通。其是高中學生學習以及采用物理知識的關鍵部分，是對高中學生科研啟蒙的核心途徑。

首先，不使用任何實驗工具開始進行分組實驗。通過自己的雙手開展物理實驗，分組實驗他正就是打破材料與工具的局限性，具備非常強的適應性。打個比方，把兩只手的食指伸出來，食指的指肚正對接觸并用力擠壓，可以發現兩根食指彎曲度基本上相同，與此同時，兩根手指接觸面為平面。這樣一來，就表明了作用力和反作用力大小是一樣的，方向不同，作用于相同直線上。再來，將左手伸出，五根手指合攏，右手調整左手指縫距離，可以讓其充分滿足單縫條件，仔細觀察遠處的日光燈光線衍射物理現象。

其次，自行組合物件設計分組實驗。進行實驗設計的過程中，要想器材不復雜，且操作便捷、物理現象顯著、所有人都可以參加。進行平拋運動分組實驗的過程中，教師經過多次探究，引導高中學生設計出分組實驗,比如使用左手兩根手指輕夾住兩個象棋，右手彈出一個象棋開始進行平拋運動，并且余下的象棋開始進行自由落體運動。以此闡明平拋運動在豎直方向的特點。這一物理實驗的特征就是素材來自于生活，挑選易于獲取的材料，不用進行二次加工。

3.2 高中物理演示實驗

所謂的演示實驗實際上是把物理教學作為重要操作者的示范性表演物理實驗，演示實驗是將即刻需要探索的物理現象呈現在高中學生的眼前，從而正確引導高中學生自習觀察實驗現象，思考問題，通過講解以及課堂探討等方法，幫助高中學生構建物理知識的基本概念與認知規律。

首先，由演示實驗引進課題，將高中學生探索欲望引發出來，并且關注物理知識的首尾照應。物理實驗創新通常具備生動形象與真實性的特征，對于高中學生有著一定的吸引力，很容易激發出學生的興趣。在引進新知識的時候，物理教師可挑選一部分新奇且趣味性強的演示實驗，構建愉快的物理氛圍，以此將高中學生物理求知欲激發出來。

物理教師在關于牛頓第一定律教學過程中，通過吹乒乓球的挑戰引進新知識。體型小的女孩子很容易把乒乓球吹起來，可是體型大的男生使用很大的力氣也無法吹起乒乓球（原因是物理教師換了一個里面裝了小鋼珠的乒乓球）。這一實驗現象讓高中學生感到特別意外，剛好把高中學生無意與有意識注意改變了，讓高中學生的興致不僅僅暫留在所觀察的表面現象中。在教學內容以及過程中，做到首尾照應。闡述完質量是慣性的唯一量度以后，安排挑戰不成功的男孩子體驗兩個乒乓球的不同，且闡述出挑戰不成功的根本原因。

其次，將演示實驗思維練習與激發思維矛盾的功能凸顯出來。所謂的思維沖突就是物理教師所設計的物理實驗現象和基本物理規律之間出現沖突的現象。思維沖突處理過程可將高中學生理性思維優化，拓展學生視野，從而將學生的認知能力提升。

最后，通過演示實驗提供相應的感性材料，從而幫助高中學生構建準確的物理概念與認知基本規律打下堅實的基礎，尤其是很多科學家通過研究的實驗，不可能使高中學生在短時間內就可以設計出來，且獲得相應的規律。經過觀察某位教師所設計的牛頓第一定律，使高中學生設計出力并非是維持物體運動的因素，這是一個采用幾分鐘時間把多年的錯誤進行修正的偽探索過程。此次以伽利略思想斜率展開實驗。實驗的器材是：木地板邊線兩條、鋼珠一個、彩鋼板一塊、棉布一條、書立兩個等。此次實驗的亮點是：彩鋼板具有良好的韌性，斜面傾斜角可隨意調整，兩條邊線構成軌道，降低了摩擦力，采用書立等高的特征要求了小球運動等高線，通過攝像把實驗流程與步驟呈現在大屏幕中，得到的效果非常好。此次演示實驗對物理教師有非常高的要求，高中物理教師經過實驗步驟等的演示，充分體現了教師科學且嚴謹的教學態度。

4 結束語

高中物理教師進行教學的時候，需要合理使用物理實驗儀器，設計出具備創造性的物理實驗，吸引高中學生的注意力，從而主動加入到物理課堂學習過程中去，與此同時，整理與歸納出物理的基本原理。如此一來，能有效提升高中學生創新思維方面的能力，進而將物理教學效果提升。

[1]徐君航.高中物理教學中常見電學實驗問題分析[J].學周刊,2018(02):112-113.

[2]張立杰.實驗在高中物理教學中的作用淺談[J].生物技術世界,2016(02):226.