高中物理教學(xué)中創(chuàng)新實驗的設(shè)計與實踐

路娜 赤峰市寧城縣天義鎮(zhèn)八里罕中學(xué)

在高中物理教學(xué)過程中，物理科目的核心教學(xué)方法必須要和物理實驗相融合。高中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的時候也是經(jīng)過觀察物理實驗開展的，物理教師進行物理教學(xué)的時候，需要將實驗教學(xué)放大設(shè)計與教學(xué)成果創(chuàng)新。通過物理實驗處理高中物理教學(xué)過程中遇到的難題，經(jīng)過實驗教學(xué)將高中學(xué)生潛在思維能力與創(chuàng)造性思維激發(fā)出來。下面就對高中物理教學(xué)過程中實驗創(chuàng)新設(shè)計和實踐展開了討論。

1 物理實驗教學(xué)中的缺陷

在新課程背景下，對物理教學(xué)提出了高要求。以往教育教學(xué)過程中以知識為核心的教學(xué)已然無法充分滿足當(dāng)今物理教學(xué)的需求，在課程改革過程中的教學(xué)越發(fā)關(guān)注到物理實驗教學(xué)對于高中學(xué)生動手操作能力培養(yǎng)的作用，各學(xué)校也逐步將物理實驗教學(xué)的比例提升了?？墒?，在現(xiàn)實物理教學(xué)過程中，依舊發(fā)現(xiàn)了很多不良現(xiàn)象的產(chǎn)生。

第一，未能凸顯出物理實驗設(shè)計的作用。在高中物理教學(xué)之中，通過觀察可以發(fā)現(xiàn)部分物理教師并未熟練采用創(chuàng)新物理實驗設(shè)計教學(xué)的方式，單純地依據(jù)教材里面的物理實驗設(shè)計，根據(jù)固有的物理實驗?zāi)Ｐ瓦M行實驗，在教學(xué)過程中難以將高中學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興致激發(fā)出來，更不用說充分發(fā)揮出實驗創(chuàng)新的作用了。第二，高中學(xué)生自行探究存在著一定的局限性。進行物理實驗教學(xué)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(xué)生隨著教師模仿一次，更有甚者取消高中學(xué)生自主操作實驗的機會，如此課堂實驗教學(xué)就完成了。在這樣的情況下，物理實驗教學(xué)并未給予高中學(xué)生自主探究以及動手實踐的機會，如此一來，必然會導(dǎo)致課堂教學(xué)目標(biāo)無法取得理想中的效果。第三，物理實驗創(chuàng)新設(shè)計的觀念并未切實用到物理教學(xué)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(jù)物理教材所提供的方式是由單擺實驗展開，可是在實驗設(shè)計創(chuàng)新的情況下，物理教師可安排高中學(xué)生經(jīng)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(chuàng)新設(shè)計需要遵循的原則

第一，實驗創(chuàng)新應(yīng)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(xué)的主體，也不僅僅是唯一的課程信息資料?？墒牵滩脑诰幹茣r得到了很多學(xué)者的指導(dǎo)，聚集了很多優(yōu)秀教師長時間工作的經(jīng)驗與教訓(xùn)，進行了大量的試驗，是最可以展現(xiàn)創(chuàng)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(shù)與知識等層面有重要作用。實驗創(chuàng)新應(yīng)遵循以科學(xué)性為基本原則。高中物理教師進行物理實驗創(chuàng)新設(shè)計的過程中，要確保不產(chǎn)生科學(xué)性的失誤。并且，在物理實驗過程中尊重物理實驗事實，不應(yīng)當(dāng)只注意和假設(shè)相符的實驗現(xiàn)象，從而忽視了觀察采集部分和理想中的結(jié)果產(chǎn)生沖突的信息。如此，就會喪失掉科學(xué)方式與嚴謹?shù)膽B(tài)度，從而得到不正確的物理實驗結(jié)果。

第二，實驗創(chuàng)新應(yīng)遵循簡單性原則。高中物理實驗設(shè)計應(yīng)當(dāng)盡量采用少量的器材，器材應(yīng)當(dāng)盡量簡單，實驗的物理原理盡量不要超過高中學(xué)生已學(xué)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(xué)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(chuàng)新設(shè)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(dǎo)下，高中學(xué)生自己動手操作及測量、觀測與獲得數(shù)據(jù)得出相應(yīng)結(jié)論，且對實驗流程展開研究與分析、評價與溝通。其是高中學(xué)生學(xué)習(xí)以及采用物理知識的關(guān)鍵部分，是對高中學(xué)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(yīng)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(fā)現(xiàn)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(diào)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(xiàn)象。

其次，自行組合物件設(shè)計分組實驗。進行實驗設(shè)計的過程中，要想器材不復(fù)雜，且操作便捷、物理現(xiàn)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(jīng)過多次探究，引導(dǎo)高中學(xué)生設(shè)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(xué)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(xiàn)象呈現(xiàn)在高中學(xué)生的眼前，從而正確引導(dǎo)高中學(xué)生自習(xí)觀察實驗現(xiàn)象，思考問題，通過講解以及課堂探討等方法，幫助高中學(xué)生構(gòu)建物理知識的基本概念與認知規(guī)律。

首先，由演示實驗引進課題，將高中學(xué)生探索欲望引發(fā)出來，并且關(guān)注物理知識的首尾照應(yīng)。物理實驗創(chuàng)新通常具備生動形象與真實性的特征，對于高中學(xué)生有著一定的吸引力，很容易激發(fā)出學(xué)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(gòu)建愉快的物理氛圍，以此將高中學(xué)生物理求知欲激發(fā)出來。

物理教師在關(guān)于牛頓第一定律教學(xué)過程中，通過吹乒乓球的挑戰(zhàn)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(xiàn)象讓高中學(xué)生感到特別意外，剛好把高中學(xué)生無意與有意識注意改變了，讓高中學(xué)生的興致不僅僅暫留在所觀察的表面現(xiàn)象中。在教學(xué)內(nèi)容以及過程中，做到首尾照應(yīng)。闡述完質(zhì)量是慣性的唯一量度以后，安排挑戰(zhàn)不成功的男孩子體驗兩個乒乓球的不同，且闡述出挑戰(zhàn)不成功的根本原因。

其次，將演示實驗思維練習(xí)與激發(fā)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(shè)計的物理實驗現(xiàn)象和基本物理規(guī)律之間出現(xiàn)沖突的現(xiàn)象。思維沖突處理過程可將高中學(xué)生理性思維優(yōu)化，拓展學(xué)生視野，從而將學(xué)生的認知能力提升。

最后，通過演示實驗提供相應(yīng)的感性材料，從而幫助高中學(xué)生構(gòu)建準(zhǔn)確的物理概念與認知基本規(guī)律打下堅實的基礎(chǔ)，尤其是很多科學(xué)家通過研究的實驗，不可能使高中學(xué)生在短時間內(nèi)就可以設(shè)計出來，且獲得相應(yīng)的規(guī)律。經(jīng)過觀察某位教師所設(shè)計的牛頓第一定律，使高中學(xué)生設(shè)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(diào)整，兩條邊線構(gòu)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(xiàn)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(jīng)過實驗步驟等的演示，充分體現(xiàn)了教師科學(xué)且嚴謹?shù)慕虒W(xué)態(tài)度。

4 結(jié)束語

高中物理教師進行教學(xué)的時候，需要合理使用物理實驗儀器，設(shè)計出具備創(chuàng)造性的物理實驗，吸引高中學(xué)生的注意力，從而主動加入到物理課堂學(xué)習(xí)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(xué)生創(chuàng)新思維方面的能力，進而將物理教學(xué)效果提升。

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

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