力學實驗在高中物理學習中的作用探析

摘 要：高中物理是一門以實驗為基礎的學科，邏輯性較強，知識內容抽象難懂，對學生的綜合能力要求較高，以至于不少高中生會“談物理色變”，對物理學習失去了興趣。然而，物理對高中理科生學習其他學科有積極的促進作用，學好物理能夠有效培養學生的思維能力、創新能力、實踐能力。在高中物理教材中，力學是重點與難點，涵蓋面廣，許多物理知識的考查都與力學有關，所以，學好力學是學好高中物理的關鍵。本文根據作者高中物理學習和參加競賽的感悟，簡要分析了高中物理力學實驗在高中物理學習中的作用、存在的問題以及開展力學實驗可采取的改進措施。

關鍵詞：高中物理；力學實驗；作用；改進措施

隨著新課程改革的深入與發展，高考更注重對學生綜合能力的考查，物理學科與人們的生活生產緊密相連，高考更側重考查能體現學生思維能力的實驗性問題和與生活相關的綜合性問題，力學作為高中物理的重點知識，對其他理科知識的學習具有啟蒙與融通的作用，并且在其他內容的考查中經常會涉及力學知識的考查，高中物理與力學相關的實驗有力的合成與分解、測定加速度、驗證牛頓第二定律、拋物運動、探究動能定理和功能關系等，在物理學習中積極開展與力學相關的實驗，可以培養學生的獨立思考能力、動手操作能力、創新思維能力等，將抽象的物理知識具體化、動態化，極大地提高了學生學習物理的興趣。

一、 力學實驗在高中物理學習中的作用

（一） 培養學生學習物理的興趣

高中物理知識晦澀難懂，單純靠學生的死記硬背是不會取得較好的成績的，學生只記住教材中的基本概念與公式，但不會靈活運用，不知其所以然，這樣在做物理習題時不能做到類比反思、融會貫通，所以大多數學生的物理成績不夠理想，學習物理的積極性也就不會高。但是通過力學實驗，讓學生自己去探究與總結物理公式，這樣學生更能理解物理知識的精髓，將實驗所得轉化為自己真正理解并掌握的知識，增加了學生的成就感與自信心，提高了學習的興趣。

（二） 提高學生的實驗能力

將書本的物理知識通過實驗的方式進行展開，可以使知識靈活化，進一步培養了學生的物理學科素養，符合新課程改革的要求。在實驗過程中，學生要對相關實驗器材進行了解才能準確使用；對實驗結果要能進行分析與總結才能對實驗進行創新；對現有的知識與實驗提出自己的觀點才能將物理課本中的知識內化為學生自己的知識，據此，學生才可以做到活學活用。在實驗過程中可以鍛煉學生的思維能力、動手操作能力、小組合作能力等。這對其他學科如化學、生物等學科實驗都有積極的意義，進一步培養了學生的綜合實驗能力。

（三） 培養學生的解題技巧

不同學科之間的知識具有相通性，物理作為理科的基礎性學科，對學生能力的培養具有重要作用。在物理力學實驗中，涉及許多解題技巧，例如“力的合成與分解”實驗中應用平行四邊形法則，在分析多個物體相互作用時用到了整體法與分割法；在“動態平衡”問題中使用極限法等，這些解題技巧同樣適用于其他學科的學習，便于學生對知識的靈活運用。

二、 力學實驗在高中物理學習中存在的問題

（一） 某些實驗操作性較差

雖然力學實驗較多，但是并不是所有的實驗都可以進行。某些實驗的操作難度較大，對于高中生來說不易操作；有的實驗具有一定的危險性，可能會影響到學生的生命健康或者破壞生態環境；有些實驗需要在理想狀態下進行，而這種理想狀態不易構建等，這都導致了許多物理實驗在高中階段不易開展。

（二） 有些實驗枯燥無味

高中物理教材中的實驗內容與方法有的多年未做更新，有的缺乏趣味性與創新性，跟不上時代的發展和學生的興趣，學生在做相關實驗時不免會感到乏味，不能積極開展實驗，使實驗學習失去了意義。

（三） 實驗過程容易出現故障

在力學實驗過程中容易出現各種各樣的故障，有的可能因為實驗方法設計不好導致不能得到實驗結果；有的可能是實驗儀器本身出現故障導致實驗失敗；有的可能是實驗儀器組裝、使用不當使實驗不能正常進行等，這都使得力學實驗不能較好地完成。

三、 高中物理力學實驗改進措施

（一） 積極發現力學魅力，加強對生活現象的觀察和思考

物理力學知識在生活中隨處可見。對高中生而言，每天騎山地自行車去上學，自行車的變速機制；乘坐電梯回家，電梯的升降原理等。高中生已經接近成年，要主動觀察生活、思考現象，在生活中挖掘物理力學知識，這樣可以親身體會到物理的魅力，將物理知識與生活實際相結合，真正地做到學有所思、學以致用。

（二） 善于運用同伴教育，多多開展小組競爭性合作實驗

對于高中生而言，同伴教育是最容易接受的教育方式之一，在相對較難的物理力學實驗中可以多采用這樣的方法。根據學生的水平，將學生進行優、中、弱不同水平成員的組合，成立物理學習小組，保證每個小組都有各水平等級的學生，盡可能做到小組綜合水平平等。在實驗過程中提倡以小組為單位進行實驗，小組每個成員都要在講解、展示、討論、交流等環節中有所分工和展示，并開展小組間競爭性學習，充分發揮同伴教育的作用，調動起學生的主觀能動性，進一步提高學生學習物理的積極性。

（三） 勤于構建物理模型，掌握力學研究方法與技巧

任何知識的學習都是有規律可循的，在力學實驗過程中學生要掌握一定的實驗技巧與建模方法。物理模型的建立一般是理想化模型，這樣可以使問題簡化。例如，勻變速直線運動、簡諧振動、能量守恒等，通過建模，使學生能夠將復雜的物理過程簡單化，利于學好物理，并且在力學實驗過程中會涉及許多方法，例如，分割法、整體法、圖解法、相似三角形原理、平行四邊形法則等，這些解題方法同樣適用于數學、化學等學科，使學生做到了知識的遷移與靈活應用。

四、 結論

綜上所述，高中物理學習必須以物理實驗為依托，力學實驗是幫助學生掌握高中物理基本知識的有效工具，其實用性較強，直接決定了物理的學習效果。在高中物理學習中，學生要加大對力學實驗的投入，充分利用現代化信息技術，改進物理實驗方法，使實驗學習法的效果最大化，努力擴大高中物理學習的成果。

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作者簡介：趙駿宇，江蘇省揚州市，江蘇省邗江中學。