關于農村高中物理創新性實驗的研究

摘 要：創新性實驗主要是以提高學生的自我思考能力和自我動手能力，提高學生的學習效率，突破思想上的盲點為目的。傳統的實驗一般具有抽象性、模糊性以及可操作性不高等缺點，并不能達到使同學們更好、更容易的接受物理規律、物理現象，也不具有較高的說服性，往往需要改進創新后的實驗才能達到這種教育效果，提高教學效率，教學質量。

關鍵詞：創新性；教學效率；創新性演示實驗

一、 引言

就中學生而言，物理學習因為抽象概念較多，而且難以理解，計算公式較多以及需要掌握的物理現象也比較多。物理的學習往往是枯燥無味并且艱難的，而實驗恰好是彌補這一現象的最好方法，讓農村高中學生在實驗中掌握規律，自己總結公式掌握抽象的概念。因此一個好的實驗更能幫學生獲取更多物理知識和鍛煉思維，而一個好的物理實驗往往會更形象，讓同學們更加容易接受。因此對于高中物理實驗的創新就顯得尤為重要。

二、 農村高中物理課堂實驗的現狀

目前在我國很多地方農村高中階段的物理教學中，實驗的重要性并沒有被足夠的重視，在日常教學中教師往往更注重于最終成績，忽視了教育的過程，對一些幫助理解抽象概念的實驗往往只是進行簡單的講解，并不讓學生們自己動手、自己理解。或者只是沿用課本上舊的演示實驗，忽視了創新，從而使學生們在理解上產生了困難，限制了學生的動手能力。或者只是死板的按照課本的內容進行實驗，并不能讓同學們更好的理解，進而也就沒法更好地讓學生掌握更多的知識。

三、 農村高中物理創新實驗的設計

高中物理實驗課分為演示實驗和小組實驗兩種類型。而演示實驗往往是為了幫助同學們理解一些較抽象的概念，因此一般是由老師在課堂上為同學們演示，學生在下面理解以及提問，但往往課本上的一些演示實驗自身就具有不足性，比如說演示現象不夠明顯、操作難度較高或者比較模糊并不能達到幫助同學們理解概念的目的。而分組實驗是指那些需要學生自己思考、動手操作、總結規律的實驗，這類實驗往往是在教師的帶領下以分組的形式由學生自己完成，進而加深影響，使學生能更好的、完全的掌握知識。演示實驗應該做到盡量生動、形象，使學生們能更容易的掌握實驗的基本原理，較好地掌握基本概念，而課本的一些演示實驗過于抽象，不太利于部分學生掌握。

（一） 變抽象為直觀

例如課本上講解摩擦力及摩擦力方向一節，課本給出的圖示是這樣的：

但是這樣的演示實驗不利于學生理解。圖中給出的示例并不能讓人直觀地感受到摩擦力的存在，也不能直觀地理解摩擦力的方向。改進方案，如圖所示：

這樣的改進把原本抽象的概念理解變得更加生動，學生們理解起來也更加容易，對于摩擦力方向理解也可以更加直觀地觀察到。從而達到創新的目的。

（二） 變模糊為準確

例如，教科書使用一容器的裝水能力和電容器進行類比。僅僅是定性的說明了電容器的電容與水容器的容積一樣，反映了它可容納電荷的本領，并沒有實驗來證明。故可以設計這樣的實驗，如圖所示：

C1和C2是相同的電容，先打開開關S2，第一步是將開關S1切換到a端，先對C1充電，C1充電量為Q，數字萬用表測量C1兩端的電壓U。第二步切換到b端，C1將是兩個電容器的電容的一半，它可以用來測量電容器和電容器中的兩個電容器。端部的電壓為U/2。第三步打開S1，關閉S2，釋放C2帶的電荷，S1接著進入b端，C1將電分為C2半。而此時，C1和C2的電量均為Q/4，測量C1和兩端的電壓。這個抽象的事物發生了非常具體的變化。學生直觀地看到電荷量的變化，并在電容器兩端帶來電壓的變化，這是比例關系。不同電容器Q與U的比值不同，在同一電容器中Q與U的比值是相同的，該比值被定義為電容以反映電容器保持電荷的容量能力的大小。本設計實驗使抽象知識非常直觀。在學生們在觀察和記錄這個實驗的過程中，也能對電容這個概念有了更深層次的理解和掌握。

（三） 變難操作為易操作

例如課本上關于平拋運動研究的實驗中，是利用小球水平拋出后的平拋運動研究平拋軌跡，但是很難在白紙上描繪出小球的運動軌跡，且作出的曲線誤差較大，并不能精確地描繪小球的真實運動軌跡。課本給出的實驗裝置如圖所示：

改進方案：由于小球運動過程中軌跡點難以描繪，故可以如下圖的實驗裝置，具體改進方案下：

a. 將斜槽固定在鐵架臺上，斜槽末端水平。

b. 用一個裝滿紅色水的塑料瓶，瓶口插上細塑膠管，倒放在鐵架臺上，細膠管的另外一端水平固定在斜槽上，確保這端作為噴水端。

c. 打開開關，水從噴嘴噴出，在空中形成彎曲的細水流，它就顯示了平拋運動物體的軌跡。

d. 控制好細管，讓一個帶有坐標紙的塑料板垂直放置在細水邊，那么紅色的水流就會在坐標紙上留下一條軌跡，而這條紅色的軌跡就是水流做平拋運動的軌跡。

e. 在軌跡上選取幾個不同的點，測量橫坐標x和縱坐標y，再進行計算。

該實驗的改進點在于采用染紅的水流的運動軌跡來代替小球的運動軌跡，更加便于記錄和觀察。操作也更加簡單，更方便同學們掌握。

四、 結束語

高中物理往往是高中學科中較難的一科，也是最枯燥的一科，但也是非常重要的一科，這就要求廣大教師要注重物理的教學方法，注重培養學生的學習興趣，盡量減少學生們學習的壓力，因此在平時的教學中更要加強對實驗的重視、對創新性實驗的重視。

參考文獻：

[1]宋麗英.高中物理實驗創新設計思路[D].河北：衡水中學，2012.

作者簡介：

張海濤，甘肅省白銀市，甘肅省會寧縣第一中學。