關(guān)于高中物理實(shí)驗(yàn)的探索與創(chuàng)新

張淑艷

摘 要：實(shí)驗(yàn)是高中物理的重要部分，是高考考查的重要內(nèi)容，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。所以，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力，是當(dāng)前教師的首要問(wèn)題。本文就如何激發(fā)學(xué)生興趣，提高創(chuàng)新能力做簡(jiǎn)要說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：高中物理實(shí)驗(yàn)；激發(fā)學(xué)生興趣；創(chuàng)新型思維；多媒體

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2017）05-310-01

一.轉(zhuǎn)變教學(xué)思想和教學(xué)意識(shí)

教師物理試驗(yàn)這部分經(jīng)常采用的方式往往都是自己先給學(xué)生講一遍，從實(shí)驗(yàn)原理到數(shù)據(jù)分析和注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)注意觀察什么，重點(diǎn)是什么等等。學(xué)生們對(duì)所做實(shí)驗(yàn)在做之前，基本了如指掌，之后只不過(guò)就是對(duì)本實(shí)驗(yàn)的操作而已。而學(xué)生們也只是機(jī)械的模仿老師的講解，對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行操作，這樣時(shí)間的實(shí)驗(yàn)課堂就喪失了物理試驗(yàn)課程的目的性。所以我想為了培養(yǎng)學(xué)生們對(duì)于物理試驗(yàn)的探索興趣，可以適當(dāng)?shù)臏p少教師的講解，增加學(xué)生的活動(dòng)。我認(rèn)為在授課時(shí)只需將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述，之后就應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生們自己動(dòng)腦動(dòng)手去做試驗(yàn)。例如我在進(jìn)行《驗(yàn)證牛頓第二定律》這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，在上課的時(shí)候只是簡(jiǎn)單的對(duì)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行了大概敘述，然后我就將實(shí)驗(yàn)所需要的器材：長(zhǎng)木板、小車、紙帶等分別發(fā)給了每個(gè)小組，讓他們仔細(xì)想一想如何才能做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)，還要求他們要仔細(xì)的對(duì)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行積極思考。之后學(xué)生們就開(kāi)始了實(shí)驗(yàn)探究，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)學(xué)生們遇到問(wèn)題的時(shí)候，與本組內(nèi)其他的同學(xué)進(jìn)行了討論，解決不了的問(wèn)題，再求助老師。通過(guò)這樣的實(shí)踐可以讓學(xué)生成為課堂的主體，幫助學(xué)生更加積極的參與到實(shí)驗(yàn)課程中來(lái)，也激發(fā)了學(xué)生對(duì)物理的興趣。

二、把身邊現(xiàn)象作為實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

1、實(shí)驗(yàn)教學(xué)，要想收獲理想的效果，最重要的便是實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生的好奇心與探究欲望.具備一定趣味的實(shí)驗(yàn)素材，有助于達(dá)成這樣的目標(biāo).例如，在講“動(dòng)量定理”后，我設(shè)計(jì)了一個(gè)課后小實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生將1個(gè)水杯從講桌上落下而不破裂，所使用的輔助設(shè)備都有什么？學(xué)生積極思考，想出了各種辦法.有的學(xué)生用報(bào)紙將杯子包了厚厚的一層后扔下，有的學(xué)生將降落傘安裝在杯子上，底部以塑料泡沫作為緩沖工具，有的學(xué)生甚至借助了氫氣球.盡管其中的做法各不相同，但學(xué)生都明白需要遵循動(dòng)量定理展開(kāi)探索，核心在于要減小落地時(shí)杯子的動(dòng)量，并延長(zhǎng)作用時(shí)間，才能減少地面對(duì)杯子的沖力.可見(jiàn)，只有在實(shí)踐中探究，才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力.探究實(shí)驗(yàn)的趣味性非常重要.這是讓學(xué)生產(chǎn)生參與的欲望與熱情、并且讓學(xué)生形成強(qiáng)烈的好奇心與求知欲的根本.

2、在教學(xué)過(guò)程中，教師要注意傾聽(tīng)學(xué)生的一些觀點(diǎn)和一些有意義的設(shè)想，并引導(dǎo)學(xué)生將自己的猜想設(shè)計(jì)成實(shí)驗(yàn).只有學(xué)生自己想出來(lái)的實(shí)驗(yàn)，才能將學(xué)生的主觀能動(dòng)性調(diào)動(dòng)起來(lái).并切會(huì)主動(dòng)參與，才會(huì)仔細(xì)觀察，總結(jié)結(jié)論，從而驗(yàn)證自己猜想.在學(xué)生遇到問(wèn)題的時(shí)候，教師不能隨意地否定學(xué)生的猜想，而要對(duì)學(xué)生的想法進(jìn)行細(xì)致分析，引導(dǎo)他們知道自己的想法的正確與錯(cuò)誤之處.只有鼓勵(lì)學(xué)生大膽地猜想和獨(dú)立地思考，才能使學(xué)生在面對(duì)難題的時(shí)候及時(shí)地對(duì)問(wèn)題做出反應(yīng)并進(jìn)行解決.這樣，不僅提高了學(xué)生解決問(wèn)題的能力，還能讓學(xué)生的大腦得到開(kāi)發(fā).此外，物理是身邊科學(xué)，教師要讓學(xué)生平時(shí)注意觀察，搜集身邊的實(shí)驗(yàn)素材，并結(jié)合相關(guān)學(xué)科知識(shí)，自己設(shè)計(jì)出有針對(duì)性的小實(shí)驗(yàn)，通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)，能驗(yàn)證當(dāng)初的猜想的正確與否，如果學(xué)生有足夠的時(shí)間去觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還可以就一些問(wèn)題進(jìn)行討論和研究，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)能動(dòng)性和發(fā)散性思維，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新型物理思維有很大好處.

三、開(kāi)展對(duì)創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)要?jiǎng)?chuàng)新，是很難的問(wèn)題，對(duì)老師對(duì)學(xué)生的要求也很多，但是最終能達(dá)到意想不到的收獲?，F(xiàn)在從兩個(gè)方面談?wù)劯咧形锢韺?shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與設(shè)計(jì)。

1、為幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)而創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约皩W(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的困難，有目的去創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)中的困難，突破教學(xué)中的難點(diǎn)。如：《探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)》中，教材中的設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置中，細(xì)繩對(duì)車的拉力認(rèn)為等于鉤碼的重力，而鉤碼是做加速運(yùn)動(dòng)的，因此，兩力并不相等，會(huì)造成系統(tǒng)誤差。為減小誤差，此實(shí)驗(yàn)的條件是：鉤碼的質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量。這是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，相信教師當(dāng)時(shí)也用整體法和隔離法推導(dǎo)出這個(gè)條件，但效果不理想，學(xué)生在處理與這個(gè)條件相關(guān)的問(wèn)題時(shí)，還是易混淆、出錯(cuò)。下面，轉(zhuǎn)換下思想，如果在細(xì)線和小車之間接一個(gè)力的傳感器，此時(shí)，實(shí)驗(yàn)還需要這個(gè)條件嗎？答案是否定的，因?yàn)閺牧Φ膫鞲衅魃峡梢灾苯幼x出細(xì)繩對(duì)小車的拉力。因此，根據(jù)實(shí)驗(yàn)不足和學(xué)生學(xué)習(xí)遇到的困難，設(shè)計(jì)合理的過(guò)程，幫助學(xué)生克服困難答疑解惑是我們的首要任務(wù)！我們可以這樣實(shí)施：同時(shí)把這兩種設(shè)計(jì)方案都用在實(shí)驗(yàn)過(guò)程上，讓學(xué)生分幾個(gè)小組分別探究完成，然后小組間交流討論，教師再總結(jié)強(qiáng)調(diào)上述的條件，通過(guò)這樣的辦法，幫助學(xué)生突破了學(xué)習(xí)難點(diǎn)，從而達(dá)到我們要實(shí)現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)。

2、利用多媒體的直觀功能創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)。受各種條件的限制，在實(shí)驗(yàn)室學(xué)生做實(shí)驗(yàn)效果往往不夠理想，特別是一些演示實(shí)驗(yàn)，不能每個(gè)都去實(shí)驗(yàn)室完成，而利用多媒體教學(xué)圖像、聲音形象的展示在同學(xué)面前，能激發(fā)學(xué)生的探究熱情、求知欲望，促使他們主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，提高課堂效率。

例如：在研究《平拋運(yùn)動(dòng)》時(shí)，按照教材的實(shí)驗(yàn)原理，用描點(diǎn)法作出物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，然后按效果找到它水平、豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，用化曲為直的理念研究它的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，從而得到物體作平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)。然而，學(xué)生在這里會(huì)遇到兩個(gè)困難：水平、豎直分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性理解及物體運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)時(shí)豎直分速度的求解。如果教師在組織學(xué)生探究這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，配以電腦制作的flash課件，把兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性展示給學(xué)生，課堂實(shí)驗(yàn)效果將會(huì)事半功倍。

在《研究自由落體運(yùn)動(dòng)》時(shí)，由于兩物體下落時(shí)間極短，學(xué)生難以觀察到兩物理是否同時(shí)到達(dá)地面。如果利用頻閃照相機(jī)拍攝物體的下落過(guò)程，然后通過(guò)多媒體再展示給學(xué)生觀看，同時(shí)可控制畫(huà)面的播放速度和快慢，學(xué)生就可以很清楚的看到物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，很容易的總結(jié)出物體自由下落的特點(diǎn)：忽略空氣阻力的情況下，物體下落的時(shí)間與物體的形狀，輕重?zé)o關(guān)，只有高度決定，高度相同，時(shí)間相等。endprint