浅谈新课程下高中物理实验的创新

苏俊

摘 要：在教学实践中，要充分实现实验的教学功能，就必须根据教学实际进行实验改进与创新，实验的改进与创新除了实验本身的价值以外，教师在实验改进与创新活动中，体现的创造思想和行为对学生创造力的培养产生的潜移默化作用是不可估量的，这也是实验创新的独特教育功能。

关键词：高中物理;实验教学;创新

随着高中新课程改革的逐步推进，与之相关的高考物理实验试题在实验数据处理、误差分析与控制、实验结论的分析和评价、通过实验探究解决应用型问题包括高科技应用等方面做出有益的探索。通过创设实验新情境，让学生体验科学工作者发现自然规律的探究过程，具有很好的创新性，并能有效地提高学生的科学素养。实验创新要以提高学生能力和素质、提高教学效率为宗旨，以突出教学重点、突破教学难点为目的，以原有实验之不足或教学过程中出现的新问题为突破口，实验创新更要求教师有良好的实验素质，要有思维的灵活性，在解决问题时打破常规，多方位思考，大胆提出各种创造性设想。我们从以下几个方面探讨实验改进与创新。

一、基础实验是中学物理实验创新教学的前提条件

在课本和考试大纲要求的实验教学中，必须努力夯实好实验的“三基”，并适度进行拓展，为学生实验创新思维的发展打下厚实的基础。具体有以下几个方面的做法：

1.基本仪器的正确操作、使用及拓展。例如在正确使用毫米刻度尺的基础上，让学生用一支铅笔和这把刻度尺去测定漆包线的直径;在正确使用游标卡尺的基础上，让学生用游标卡尺和刻度尺测量滑动变阻器电阻线的直径和总长度等。

2.掌握课本和课标规定的基本实验原理、步骤，并在这个基础上改造创新。例如：要用电阻箱尺（0～999.9）、定值电阻R。（阻值3）、电压表（量程3V，内阻约为6k）、电流表（量程0.3A，内阻约为2）等器材去测定一个电动势约为3.7V，内阻约为2，允许通过的最大电流300mA的电池的电动势E和内阻r，只允许在两个电表中选用一个，应选用哪个表？应如何设计测量电路并测出E、r。

3.掌握与中学物理实验相关的基本物理规律，这是任何一个物理实验改造、拓展、创新、应用所必须的。例如：做好电学实验的创新，必须以欧姆定律，串并联电路特点等基本理论的熟練掌握作为前提。

二、探究教学过程中解决实际问题是中学物理实验创新的驱动力

1.发掘实验的新用途，对于原有的实验，要尽可能考虑它有没有其它用途

例如，我们通常用台式测力计演示物体对接触面的压力，而水平放置的台式测力计所指示的压力恰恰等于物体的重最，这就不易澄清学生中压力与重力不分的错误认识，如果将测力计稍稍倾斜，它的示数就变小了，这一改变，不但区别了重力与压力，也说明了斜面所受的压力小于物体重力这一事实。又如制作水果电池（将两个金属电极插入西红柿中），用电压表测定两个电极问的电压约为0.6V，而几个水果电池串联却不能使一个小灯泡发光，通过对实验结果的分析与论证，找到产生问题的原因是水果电池内阻太大，这时提出正确测定水果电池E、r的要求时，学生就能水到渠成找到解决问题的办法。

2.利用学生随身所带的课堂学习用品做实验

例如，笔、纸、尺、书等。如在介绍惯性知识时，把一笔帽立在一纸条上置于桌面的边缘，然后快速抽出纸条，结果纸条抽走了，笔帽仍站立不动;再用笔帽上在书本上，匀速推动书本前进，当书本碰到障碍物时，笔帽就向前倒。通过这两个非常简单的小实验，就能使学生对“惯性“有深刻的理解。

3. 改变实验的某个方面，使原来的实验产生更好的效果，也可以演变为新的实验

对于已有的实验，可以考虑改变它的颜色、运动、声音、形态，改变显示信息的方式等等，使原来的实验产生更好的效果，也可以演变为新的实验。例如，传统的“超重失重演示仪”是利用弹簧秤示数变化显示物体的超重与失重，由于弹簧秤运动较快，对其示数变化无法进行动态观察，我们可以改变这种显示方式，用声、光信号代替弹簧秤的示数变化，设计了一台“声光显示超重失重演示仪”，利用演示仪处于超重、失重状态时弹簧的伸缩控制电路的通断，从而控制声光的产生，有效地克服了原有仪器的弊端。

教学过程中，教材提供的实验方案并不一定是最佳方案。在教学中应该精益求精，力臻完美，引导学生对物理问题进行探究，并对实验结果和实验误差进行分析，在对实验进行评价与论证的基础上，尝试提出改进和完善实验的方案，逐步培养学生发现问题、提出问题并解决问题的探究能力。

三、培养学生的发散思维是中学物理实验创新教学重要途径

在课堂教学中，引导学生学会围绕一个问题，多角度、多方位进行思考，追求独特、新颖的思维方式，有利于学生开拓思路形成灵活多样的思维品质，另外学生的活跃思维及想法可以给教师改进或创新实验提供参考。在中学物理实验教学中，教师精心设计课题，让学生学会用实验的方法去解决生产、生活、高科技的实际应用问题。例如让学生在课外用电子手表、一根细线、小石块估测七层楼的高度，也可用这些工具测量一张课桌的高度;只用一把米尺测定滑动摩擦因数;用电压表，电流表等器材去测定一卷漆包线的长度等。学生在不断用实验探究去解决实际应用问题的过程中，大大激发了他们进行创新实验设汁的热情，从而有效地培养了学生的创新精冲。

在物理实验教学中如何实现创新的探索才刚刚起步，教师应解放思想，大胆尝试，积极探索创新，努力使物理实验教学真正成为培养学生创新精神和实践能力的新天地。小实验、小创造为实验教学赋予了新的内涵。为物理实验增添了时代气息。通过课外实验活动。一方面扩大了学生的知识面。丰富学习内容。增大思维培养空间;另一方面，有效地激励学生运用物理知识和物理原理积极开展思维活动。逐步提高分析问题、解决问题的能力，使学生的逆向思维、发散思维更加趋向创新，从而丰富创新性研究思维的培养途径。达到课堂实验教学难以达到的教学效果。实验的改进与创新是课程创新的途径与方法。丰富了物理课堂教学资源。同时又为深化课程改革提供驱动力，我们也应认识到实验创新是无止境的，这就要求物理教育工作者做实验创新的有心人。既能因陋就简，土法上马;也能与时俱进。紧跟时代步伐，与现代科技接轨，不断地在提高实验可操作性，增强实验的稳定性。加强实验的操作性和直观度上做文章，下工夫，充分发挥物理学科特色，提高物理课堂教学实效.挖掘并发挥物理教材中实验史对创造教育的功能.来对学生进行科学精神和创新意识的培养。