设计开放实验，提升物理素养

汪兰平●

江苏省海门市四甲中学(226141)

设计开放实验，提升物理素养

汪兰平●

江苏省海门市四甲中学(226141)

开放性实验彻底打破了传统实验的限制，从实验设计到实验方法再到实验过程都充满了较大的开放性和不确定性.本文主要从以下几个方面入手来培养学生们的开放式实验意识，锻炼其动手能力和创新能力：立足生活，强化应用；就地取材，废物利用；二次设计，另辟蹊径；改进装置，不断完善.在这种教学模式下学生们的物理素养会得到全面提升，有助于其成长为全方面发展的人才.

开放实验;物理素养;立足生活;就地取材

开放性实验是一种极其新颖的实验类型，它彻底打破了传统实验的拘泥于课本拘泥于形式的限制，从实验设计到实验方法再到实验过程都充满了较大的开放性和不确定性.与此同时它也对学生们的动手能力和创新能力提出了更高的要求.

一、立足生活、强化应用

物理是一门来源于生活的学科，许多伟大的物理学家们都是就生活中的某些物理现象进行深入思考，然后进行探索和实验验证进而总结出的物理规律.

二、就地取材、废物利用

其实，很多学生都会认为实验就是在实验室里按照老师的要求和实验书的步骤按部就班的一步步的做下去，其实不然，生活中处处都是实验，“废物都是放错了地方的资源”，要让学生们学会就地取材，将废物有效利用.

比如在教学物理《楞次定律》这一章节的实验时，为了增强实验的趣味性和简洁性，同时也是为了能够有效的进行废旧物品的回收和利用，我们用易拉罐、吸管和废灯泡等对该实验的规律进行了验证.我们首先将易拉罐剪成两个铝圈并将其中一个铝圈剪断，接下来我们将两个铝圈用胶带粘在吸管上，再将这根吸管放在废灯泡上，这样再加上一块强磁铁我们就可以进行楞次定律的实验了，事实证明相比于实验室中仪器装置，这种实验装置说的通俗一点就是更接地气、更容易激发起学生的兴趣，学生们通过自己寻找材料、动手制作和进行验证这整个过程，都能够得出楞次定律“来拒去留”的规律，更重要的是，我们在学到知识的同时也有效的将废旧物品二次利用，为建设资源节约型和环境友好型社会做出了自己应有的贡献.

三、二次设计、另辟蹊径

在教学过程中，有时可能会发现有些实验虽然是经典实验，但是由于学生们对器材等不是很熟悉所以导致实验的趣味性降低学生们的积极性也不高，所以这就需要我们另辟蹊径，重新设计更加新颖的实验，以此来让学生们积极地参与到实验中来.

熟悉物理的人都知道，高中物理力学这一模块最常见的模型便是斜面模型，我们高中阶段的很多经典实验也都需要借助于此模型，所以很多学生在接触多了之后就感觉失去了趣味性，在做实验时气氛十分沉闷，所以我决定另辟蹊径，彻底打破这一模型设计一个全新的实验.我让学生们利用生活中非常常见的砂粒来代替斜面，再加上卷尺等辅助器材去估测出沙粒间的动摩擦因数.这种全新的实验充分调动了学生们的积极性和创造性，课堂气氛更是变得异常活跃.学生们将沙粒堆成一个圆锥体，并不断将其增高，直到表面上的沙粒马上将要开始滑动为止，这样隔离出的表面上的任何一个沙粒都相当于一个滑块模型，通过受力分析：mgsinα=μmgcosα便可以得出μ=tanα这个结论，之后便将问题转化成了求沙堆倾角α的问题了，这个问题也在学生们的认真思考下解决了，通过用卷尺测量沙堆的高和周长便可以很容易的就得出α的大小了.

四、改进装置、不断完善

对于有些物理实验来说，由于其成立的条件较为苛刻，比如需要在真空中进行，或是需要速度严格一致等，我们在正常实验条件下实现起来可能会有困难，所以在这个时候就需要我们对实验装置来进行改善，以便达到更好的实验效果.

比如在教学牛顿管这个实验时，在传统的实验条件下我们不能严格保证铁片和羽毛同时下落，所以我在教学这个实验时对传统的实验装置进行了改善，我将玻璃管的顶端安装上一个可以自由取放磁体的装置，然后底端安装上了一个抽气装置，然后我们需要在羽毛上粘上微小铁屑.这样一个改进后的牛顿管的实验装置就诞生了.这种新的实验装置不仅可以控制下落时间，严格保证铁片和羽毛同时下落，更可以观察在真空和空气这两种条件下下落情况的对比.通过这个实验装置我们可以清楚地得到实验结论：在真空条件下两者同时下落,在空气中铁片先下落.除此之外，我们还可以将实验器材做一些微小的改动以使得实验效果更佳明显，比如我们可以将羽毛和铁片都染成不同的醒目的颜色，这样不仅能够克服玻璃管反光的效果，还可以使实验效果更佳明显.

我们都知道，物理是一门基于实验的学科，所以我们在教学时必须给予这一部分足够的重视.然而我们不能只在传统的教学模式下只为学生们演示课本中的实验，我们需要有意识的培养学生们的开放式的实验思维，激发他们的创造性，使他们能够将如火的热情投入到物理实验的学习中，只有这样学生们的动手能力和创新能力才会有质的飞跃，学生们的物理素养才会提升至一个全新的高度.

[1]陈鹏.高中物理实验开放式教学研究[J].吉林教育，2010(07).

[2]王吉科. 高中物理实验课开放式教学模式的探索 [J].湖南中学物理，2013(08).

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