高中物理教學(xué)中創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐探討

李曉雪 周曉峰

摘 要：物理是高中課程設(shè)置中不可或缺的學(xué)科，也是一門自然學(xué)科中的重要基礎(chǔ)學(xué)科。在物理教學(xué)中進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)踐，通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生們在實(shí)踐中理解課本原理，提高動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)科學(xué)精神和學(xué)習(xí)興趣，并培養(yǎng)他們的發(fā)散思考、善于觀察等多項(xiàng)能力。基于這一目的，本文主要探討了高中物理實(shí)驗(yàn)教育的局限、革新實(shí)驗(yàn)的作用、革新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)踐方法。

關(guān)鍵詞：高中物理;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);實(shí)驗(yàn)實(shí)踐

前言：本文堅(jiān)持以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，通過落實(shí)新課標(biāo)理念，分析高中物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，旨在提高全體師生對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視。本著科學(xué)探索的精神，創(chuàng)新高中物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)踐，可以提高教育質(zhì)量，訓(xùn)練學(xué)生的思維方式，為學(xué)生將來走上社會(huì)所需要的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑒?dòng)手操作能力等多項(xiàng)能力的形成打好基礎(chǔ)。

一、高中物理實(shí)驗(yàn)教育的現(xiàn)狀

隨著新課程改革的不斷推進(jìn)，高中物理教學(xué)大綱也在不斷完善。在傳統(tǒng)教育中，單一的知識(shí)傳授已經(jīng)不能適應(yīng)新課程改革的要求。在新課程改革過程中，教師越來越重視物理實(shí)驗(yàn)的作用，并在其中培養(yǎng)學(xué)生的思考力。高中物理課中，物理實(shí)驗(yàn)課的比例正在提高，但是仍然還存在很大的限制。

首先，在高中物理實(shí)驗(yàn)課上，老師的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改善不充分，或?qū)?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重視不夠。甚至連實(shí)驗(yàn)課程開展的步驟方式都沒有掌握。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，教師往往只是按照課本中的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵徊揭徊降卣归_，學(xué)生對課本內(nèi)容已經(jīng)有所了解，再難對這種“照本宣科”實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生興趣。

其次，學(xué)生沒有通過物理實(shí)驗(yàn)找到探索自我的機(jī)會(huì)。為了提高授課效率，教師們通常自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但學(xué)生們卻不動(dòng)手實(shí)踐，在依靠這種教育模式開展的實(shí)驗(yàn)課程中，學(xué)生們無法自行探索，很難達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

最后，在革新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)階段，革新理念并不完全適用于高中物理教育。在“加速度”這一章的教學(xué)時(shí)，老師也只能根據(jù)“單擺實(shí)驗(yàn)”展開內(nèi)容，但是這一實(shí)驗(yàn)不可更新，也無法用其他創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)來替代。

二、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的功能

在實(shí)驗(yàn)革新中，教師是主要的操作主體。在實(shí)驗(yàn)中，教師要起到指導(dǎo)作用，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)情況，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的重要內(nèi)容并在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中結(jié)合課本的物理理論，讓學(xué)生自發(fā)閱讀課文，做實(shí)驗(yàn)筆記，對某些抽象的物理概念有更加深刻的理解。

1、教師要主動(dòng)開創(chuàng)趣味實(shí)驗(yàn)課堂。在創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行的。通過實(shí)驗(yàn)可以提高學(xué)生的自主探索能力，將物理實(shí)驗(yàn)與理論知識(shí)聯(lián)系起來，收縮上課時(shí)間，在有限的課堂內(nèi)拓展學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的寬度。在物理學(xué)教育中，創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)使物理教學(xué)更生動(dòng)地進(jìn)行，并讓學(xué)生們感到物理是有趣的。

例如，在對涉及"摩擦"的實(shí)驗(yàn)研究中，實(shí)驗(yàn)設(shè)備并不那么復(fù)雜。在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生可以獨(dú)立把實(shí)驗(yàn)做好。學(xué)生首先準(zhǔn)備玩具車，通過分析表面粗糙度不同的木材，觀察記錄汽車在表面粗糙度不同的木材的滑動(dòng)速度，展示汽車速度的變化，分析摩擦力和速度的關(guān)系。這個(gè)創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)不復(fù)雜，，老師可以學(xué)生可以自己做，讓學(xué)生獨(dú)立探索和發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。

2、提高實(shí)踐能力，培養(yǎng)實(shí)踐技能

如果在物理課上進(jìn)行革新實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們就可以自主地提高思考和實(shí)踐能力。

在"內(nèi)能"研究中，可以設(shè)計(jì)出一個(gè)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)氣體壓縮。例如設(shè)計(jì)空氣制動(dòng)點(diǎn)火裝置。把球放在圓筒里，把棉花和酒精都放進(jìn)去，然后用手掌擊打活塞的上一半，向下垂直施加壓力。在老師的領(lǐng)導(dǎo)下，學(xué)生能獨(dú)立思考棉花燃燒的主要原因是由于氣體壓縮。所以，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生能充分地展示自己的各種技能，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3、培育創(chuàng)新思維模式

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作為物理教學(xué)的一環(huán)，學(xué)生不僅能夠轉(zhuǎn)換思維能力，掌握書本知識(shí)，而且還可以確立科學(xué)思維方式。在實(shí)驗(yàn)中，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生們集中注意力，能夠發(fā)現(xiàn)一些不可思議的物理現(xiàn)象，刺激學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新求異思維。這時(shí)，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)物理與現(xiàn)實(shí)生活密切相關(guān)，在生活中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象其實(shí)并不難，可能會(huì)讓學(xué)生愛上物理，將來為祖國建設(shè)多做貢獻(xiàn)。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新和實(shí)踐手段

1、轉(zhuǎn)變思想，重視創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用

在高中物理課上，教師必須在傳統(tǒng)教育理念的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，在分析現(xiàn)在的物理教育現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，將創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)性設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到高中物理教中。很多教師具有非常傳統(tǒng)的教育理念，他們通常認(rèn)為，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)會(huì)降低教學(xué)效率，不利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。因此，在將來的物理課上，教師應(yīng)改變教授的方法，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的模塊，增加興趣型實(shí)驗(yàn)，通過物理競賽的方式提高物理教育的質(zhì)量。

2、采用擴(kuò)大法

在高中的物理學(xué)科中，實(shí)驗(yàn)的革新設(shè)計(jì)采用擴(kuò)大法，可以有效地促進(jìn)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。在探究物理學(xué)原理的過程中，必須用擴(kuò)張法探索細(xì)微變化，從宏觀的方面分析微觀的影響因素。

3、控制變量法的應(yīng)用

物理實(shí)驗(yàn)中有很多的變量，因此必須控制變量、進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)變量之間的關(guān)系。革新性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段中，找出變量之間的關(guān)系并且加以控制，可以避免不必要的誤差和障礙。

4、發(fā)揮學(xué)生主體地位

高中物理課中，實(shí)驗(yàn)的革新發(fā)揮學(xué)生的主體地位，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中發(fā)揮的作用越來越顯著。教師積極引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，通過提問來啟發(fā)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生確立科學(xué)的物理學(xué)習(xí)態(tài)度。

總結(jié)：為了提高高中物理課的質(zhì)量，必須努力落實(shí)新課程的培養(yǎng)目標(biāo)，在物理教學(xué)中結(jié)合理論和實(shí)踐來促進(jìn)學(xué)生的理解能力的提高。教師應(yīng)該突破高中物理教學(xué)局限，努力優(yōu)化教學(xué)方法，創(chuàng)新教學(xué)模式，化難為易，寓教于樂，不斷提高學(xué)生實(shí)踐能力和思維品質(zhì)，增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)節(jié)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。為他們的繼續(xù)深造和可持續(xù)發(fā)展鋪平道路。

參考文獻(xiàn)

[1]張明，《高中物理教學(xué)中創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐探討》，《教學(xué)管理與教育研究》2016年23期

[2]王曉華，《高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀與應(yīng)對策略》，《學(xué)周刊》2015年32期