高中物理教學(xué)中創(chuàng)新實驗的有效應(yīng)用

摘?要：?隨著教育改革的持續(xù)推進，以往的高中物理教學(xué)手段已難以滿足當(dāng)前師生雙方的需求，對傳統(tǒng)教學(xué)模式進行創(chuàng)設(shè)勢在必行.其中實驗教學(xué)屬于高中物理教學(xué)體系的關(guān)鍵構(gòu)成部分，同樣需要加以創(chuàng)新，既關(guān)系到學(xué)生對理論知識的理解程度，還影響到他們實踐能力的提升.本文主要對高中物理教學(xué)中如何創(chuàng)新實驗進行研究，并分享一些有效的應(yīng)用舉措.

關(guān)鍵詞：?高中物理教學(xué);創(chuàng)新教學(xué);有效應(yīng)用

中圖分類號：?G?632?文獻標(biāo)識碼：?A?文章編號：?1008-0333（2022）12-0083-03

收稿日期：?2022-01-25

作者簡介：?王智榮（1983.12-），男，江蘇省鹽城人，本科，中學(xué)一級教師，從事高中物理教學(xué)研究.

由于物理是一門典型的自然科學(xué)類科目，不少知識原理都是前人經(jīng)過反復(fù)實驗探究而出的，這充分表明實驗教學(xué)的重要性，做好同理論教學(xué)的補充工作，讓兩者相互促進與發(fā)展，建立起完善的教學(xué)體系.高中物理教師應(yīng)以新課標(biāo)為導(dǎo)向創(chuàng)新實驗教學(xué)的內(nèi)容與方式，把抽象的物理知識變得具象化，由此降低學(xué)生的理解難度，促使他們高效率的學(xué)習(xí)物理知識.

1 精心設(shè)計趣味實驗，逐步提升操作難度

高中物理教材中安排的實驗形式比較單一，還較為枯燥，教師創(chuàng)新實驗時，首先應(yīng)提升實驗教學(xué)的趣味性，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為出發(fā)點，使其自覺參與到實驗中.同時，高中物理教師需認識到培養(yǎng)學(xué)生的實驗興趣與提升動手能力是一個漫長過程，不能操之過急，要由淺及深逐步提升操作難度，以免他們產(chǎn)生懼怕心理，使其在創(chuàng)新實驗下循序漸進的學(xué)習(xí).

比如，在開展“自由落體運動”教學(xué)時，教師利用趣味小實驗開展教學(xué)：準(zhǔn)備一根20厘米的塑料直尺，邀請一名學(xué)生用兩根手指捏住直尺一端，使得直尺處于豎直下垂?fàn)顟B(tài)，另外一名向?qū)W生將直尺夾在拇指和食指之間，做好隨時捏住直尺的準(zhǔn)備，保證手的其他位置不觸碰直尺，當(dāng)松下直尺時，立即捏住直尺，觀察是否可以捏住直尺.經(jīng)過學(xué)生的嘗試，不少學(xué)生都無法捏住直尺，結(jié)合這樣的現(xiàn)象設(shè)置疑問：那么拇指和食指在什么位置可以捏住直尺？學(xué)生結(jié)合剛才的實驗及生活經(jīng)驗思考與討論，讓他們進入到新課學(xué)習(xí)中.接著，教師利用羽毛和鐵片，向?qū)W生演示空氣中的自由下落實驗，通過觀察可以得知鐵片的下落速度比羽毛快，思考原因后普遍認為原因是鐵片的質(zhì)量比羽毛大，借機講述“兩個鐵球同時著地”的故事，并且演示真空中鐵片和羽毛的自由下落實驗，引入相應(yīng)的問題：在真空中，鐵片和羽毛下落的速度是一樣的，那么為什么在空氣中鐵片比羽毛下落的快呢？通過學(xué)生猜測做出回答，是由于空氣的阻力原因.之后，教師轉(zhuǎn)動牛頓管的抽氣嘴控制閥，讓空氣進入牛頓管，能夠發(fā)現(xiàn)短暫的氣流聲，羽毛也被吹到空氣另一端，引導(dǎo)學(xué)生開展討論活動，加深他們對物理知識理解和掌握.

針對本節(jié)課教學(xué)，教師在新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)利用有趣的游戲?qū)嶒?，?gòu)建問題教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生思考和討論，實現(xiàn)學(xué)生思維碰撞，激發(fā)學(xué)生自主探究意識，借助相應(yīng)的對比實驗，引起學(xué)生認知沖突，讓學(xué)生從視覺和聽覺兩個角度感受空氣的存在，幫助學(xué)生更好地理解鐵片和羽毛同時下落的影響因素.

2 善于利用沖突思維，促使學(xué)生深入探索

在高中物理教學(xué)中有效應(yīng)用創(chuàng)新實驗時，教師可以分解實驗過程，目的是輔助學(xué)生深化理解相關(guān)理論知識，掌握物理原理、規(guī)律或性質(zhì)的本質(zhì)，使其把所學(xué)知識同實驗現(xiàn)象有機整合，提升他們的邏輯思維水平.不過在這一過程中，高中物理教師需善于利用學(xué)生的沖突思維，使其對整個實驗流程時時刻刻都保持高度集中的注意力，讓他們深入探索物理科學(xué).

例如，在進行“楞次定律”教學(xué)時，教師先演示環(huán)跳實驗，詢問：金屬環(huán)為什么會跳起來？學(xué)生在思考與回答問題過程中，可能會提到感應(yīng)電流問題，追問：感應(yīng)電流的方向同什么因素有關(guān)？有什么關(guān)系？鼓勵他們大膽想象，逐個評價，確定最有可能的一個猜想：感應(yīng)電流的方向和磁通量的變化有關(guān)，設(shè)計銜接語：原磁場的方向和運動對磁通量的變化有著直接的影響，那么感應(yīng)電流的方向與其有著怎樣的關(guān)系？感應(yīng)電流方向和原磁場方向是兩個不同的物理量，思考如何建立聯(lián)系，指出可通過感應(yīng)電流磁場的方向和原磁場的方向做比較.接著，在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生根據(jù)實驗要求利用靈敏電流計、標(biāo)明導(dǎo)線繞向的線圈、條形磁鐵和導(dǎo)線等器材，做好實驗電路圖設(shè)計，完成實驗記錄表格，明確實驗步驟和操作過程.根據(jù)疑問做出猜測，如可能利用從磁鐵運動來改?變線圈磁場，或者通過電磁鐵代替磁鐵，利用電磁鐵的運動、滑動變阻器滑動等方式，對磁場變化進行控制.教師需要做好課堂觀察，選擇具有典型的方案，讓學(xué)生進行介紹和說明，并且通過投影儀進行展示，師生一起討論和完善一個簡單易做的實驗方案，使其根據(jù)具體方案連接電路圖與操作實驗，完善實驗現(xiàn)象記錄表格.之后，教師和學(xué)生共同分析，總結(jié)其中的共性特點，使其總結(jié)感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場的方向與原磁場方向的規(guī)律，隨后繼續(xù)通過實驗引領(lǐng)他們探究感應(yīng)磁場總是阻礙原磁通量的變化.

如此，教師指導(dǎo)學(xué)生運用創(chuàng)新性實驗，對感應(yīng)磁場和原磁場方向之間的關(guān)系開展探究活動，對其感應(yīng)磁場對原磁通量變化的阻礙進行歸納總結(jié)，使其進一步利用實驗理解楞次定律中“阻礙”兩字的意思，在閉合回路中，穿過的磁通量增加時，感應(yīng)電流磁場和原磁場相反;當(dāng)穿過的磁通量減少時，則是同向，即為“增反減同”，讓他們加深探索楞次定律.

3 適當(dāng)創(chuàng)新原有實驗，強化實踐能力訓(xùn)練

在高中物理教學(xué)過程中，要想更好的應(yīng)用創(chuàng)新實驗，教師就要對教材中安排的實驗，或者以前經(jīng)常操作的實驗進行適當(dāng)創(chuàng)新，讓實驗現(xiàn)象更加直觀，或者操作變得簡便，結(jié)果更為精準(zhǔn)等.高中物理教師可從原有實驗裝置、所用器材、研究對象、探索范圍等方面加以創(chuàng)新，吸引學(xué)生的研究，使其主動參與實踐操作、動腦思考與動口交流，提升他們的實踐能力.

雖然教材中的實驗取材方便、構(gòu)思巧妙，但是操作不易，還無法正確顯示出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，教師指導(dǎo)學(xué)生利用氣墊導(dǎo)軌以及光電門來完成此實驗，使其進行大膽猜想，設(shè)計實驗，由于操作簡單，能激起他們對物理知識的探究興趣，而且效果非常好，這樣就能夠完全克服教材實驗方案中的缺陷，學(xué)生得出的實驗結(jié)果在誤差范圍內(nèi)，與猜想結(jié)果吻合.

4 巧妙結(jié)合生活現(xiàn)象，創(chuàng)新設(shè)計物理實驗

在高中物理課程教學(xué)中，針對創(chuàng)新實驗的有效應(yīng)用，教師中需關(guān)注物理知識同現(xiàn)實生活之間的關(guān)系，把握好兩者的結(jié)合點，利用生活中的物理現(xiàn)象設(shè)計實驗，將生活現(xiàn)象引入到課堂上，或者在課外進行物理實驗，由此拓展物理實驗教學(xué)內(nèi)容，使其體會到物理實驗與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，讓他們意識到學(xué)習(xí)物理知識的實用性，且學(xué)會分析與解決部分生活化問題.

此時，在“力的合成與分解”教學(xué)實踐中，當(dāng)學(xué)到力的分解相關(guān)原理知識時，教師可以打破傳統(tǒng)的課內(nèi)實驗教學(xué)模式，帶領(lǐng)學(xué)生走出教室來到校園中，選擇一個合適的場地巧妙設(shè)計拉汽車實驗，把汽車這一生活中常見的交通工具利用起來，據(jù)此創(chuàng)新物理實驗，且讓他們在戶外進行實驗研究.具體來說，教師組織學(xué)生在校園內(nèi)尋找一個合適的固定臺，確保場地平整，然后將一輛小汽車開到固定臺的前方，讓固定臺位于小汽車中軸線的延長線上，小汽車中有帶有拖車鉤的一端靠近固定臺，固定臺與小汽車之間的距離要比牽引繩的長度短，做好實驗裝置的準(zhǔn)備.接著，教師把小汽車的手剎松開，把牽引車的兩端分別綁在固定臺上面與小汽車的拖車鉤上面，牽引繩要盡可能的保持繃緊和水平，并找到兩塊扁平的楔形石頭，將其放置在小汽車兩個前輪的前面，確保楔形石頭與小汽車前輪的輪胎相貼緊.之后，在實驗過程中，教師用手機或者錄像機全程同步拍攝，第一步，隨機邀請一名比較強壯的男生從車尾向車頭的方向用力推車，這時小汽車不會移動;第二步，挑選班內(nèi)一門比較瘦弱女生，讓她走到牽引繩的中間，用力拉固定在拖車鉤一方的牽引繩，這時小汽車能夠被輕松拉動，可以越過前輪下面墊的楔形石塊.隨后教師與學(xué)生一起分析這一生活中的物理現(xiàn)象，使其探究一個已知力能夠分解成無數(shù)對分力，讓他們在實際問題中感受拉力的效果，確定力的效果方向，即為兩個分力的方向，并運用平行四邊形定則畫圖，根據(jù)幾何知識嘗試確定分力的大小與方向.

在本節(jié)課教學(xué)中，教師利用生活中的物理現(xiàn)象創(chuàng)新實驗內(nèi)容與形式，有效提升實驗效果，學(xué)生將會主動分析這一現(xiàn)象中蘊含的物理知識，基于物理視角解釋該實際問題，使其在實驗中探究力的分解，且更為深刻的理解對力的分解原理，進一步感受到創(chuàng)新物理實驗的魅力，讓他們認識到科學(xué)探究的意義，學(xué)會應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題，驗證物理規(guī)律.

5 堅持循序漸進原則，深化學(xué)生物理認知

在高中物理教學(xué)過程中，為能夠長時間維系學(xué)生參與實驗的學(xué)習(xí)熱情，教師應(yīng)充分考慮到他們的實際情況，科學(xué)合理的制定梯度性學(xué)習(xí)計劃，使其主動、自覺的參與到物理實驗活動中，獲得更為真切的學(xué)習(xí)體驗.高中物理教師需要堅持循序漸進的原則，帶領(lǐng)學(xué)生由簡單到復(fù)雜、由基礎(chǔ)到深入的進行實驗，由此創(chuàng)新實驗教學(xué)形式，逐步深化他們的物理認知.

在高中物理課堂教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)重視實驗教學(xué)活動，對原有的實驗教學(xué)模式與內(nèi)容進行反思，加以創(chuàng)新和改進，彌補以往實驗教學(xué)的不足之處，做到同新課標(biāo)、素質(zhì)教育等理念相契合，吸引學(xué)生全身心的參與到實驗設(shè)計、操作、完成、討論與思考之中，使其從實驗中收獲更多物理知識及能力，提升學(xué)習(xí)成效，繼而推動他們?nèi)姘l(fā)展.

參考文獻：

[1]姜義輝.新課標(biāo)下的高中物理探究式實驗教學(xué)?[J?].數(shù)理化解題研究，2021（27）：58-59.

[2?] 鄒鳳華.核心素養(yǎng)視域下的高中物理實驗教學(xué)創(chuàng)新策略?[J?].中學(xué)理科園地，2021，17（03）：9-10.

[3?] 夏慶芝.在高中物理實驗教學(xué)中提升學(xué)生創(chuàng)新能力的策略研究?[J?].天天愛科學(xué)（教學(xué)研究），2021（02）：38-39.

[4?] 劉山潮.基于新課程下高中物理實驗創(chuàng)新教育存在的問題和策略?[J?].高考，2021（02）：106-107.

[5?] 黃莉莉.對“核心素養(yǎng)”背景下的高中物理實驗分析?[J?].試題與研究，2021（27）：141-142.

[6?] 陳立學(xué).核心素養(yǎng)下高中物理創(chuàng)新實驗的設(shè)計與實踐?[J?].高考，2021（22）：11-12.

[7?] 溫萍仙.新課程下高中物理課堂實驗教學(xué)模式與策略?[J?].中學(xué)理科園地，2021，17（03）：?80-81.

[責(zé)任編輯：李?璟]