浅析高中物理教学中创新实验设计

汤勇

（福建省顺昌县第一中学）

摘 要：在高中新课程改革过程中，物理学也必须进行相应的课程改革，越来越多的人开始重视物理实验教学。为了让学生提高动手能力，提出新的实验创新理念，对现有的高中物理课程进行了创新设计，让创新性实验真正在实际教学中应用。

关键词：高中物理；实验教学；创新；动手；精神

物理课程是一门比较重要的基础性学科，设置物理课程的初衷是为了增强学生的动手能力，提高他们的创新思维能力。笔者在高中物理教学实验中以学生为本，创新实验教学方法，拓展学生思维，让学生在物理实验中养成实事求是的踏实精神，养成发散性思维的探索精神，进一步提高教学质量，实现中学物理课程的教学目标。

一、创新性实验设计的作用

创新性实验的演示主要由教师来操作，在实验过程中不断引导学生进行观察，不断地提出问题，引导学生进行思考和观察，并得出相应的结论。在演示实验中，教师要将理论知识同实验紧密结合，不断督促学生进行观察记录，让他们养成良好的学习习惯，对已经学过的物理概念和知识点进行深刻的理解。

1.创新性实验设计可以增强学生主动参与性

采用创新性实验设计可以紧密地围绕课题进行教学活动，与实践生活相结合的实验可以提高学生自主探究能力，激发学生活力，最终实现物理学习效率的提升。例如，在摩擦力的创新实验中，由于所采用的器材比较简单和安全，完全可以由学生主动参与完成，在实验中让小车通过不同材料的路面，通过观察和记录小车的滑行速度与增加重量后小车的速度变化，让学生综合对比出与摩擦力相关的因素，最终引出摩擦系数这一概念。学生的主动参与可以激发学生的动手能力，又可以让学生在观察和实验中培养科学素养。

2.创新性实验设计可以提高学生动手能力

在物理课程中引入创新实验设计可以提高他们的动手能力和实践能力。例如，在求证压缩气体做功产生内能的实验中，可以让学生设计一个创新性的实验，让压缩空气引燃沾有酒精的棉花。在实验中学生用手击打大活塞的上端，让活塞延竖直方向进行空气压缩，在装置下端可以发现棉花瞬间被点燃。在老师的引导下学生多次实验，得出了“压缩气体可以做功来增加空气热能”的结论。

3.培养学生创造性思维能力

创新实验设计在一定意义上可以转换学生固有的思维模式。学生不再只是掌握课本知识，更多的关注于思维创新。在确保实验安全的前提下可以让学生自主改变实验环境或者是环节，让学自己观察其中的现象，寻找背后的原理。

二、创新演示实验的功能和设计

1.实验导入课堂，激发学生活力

演示实验的主要作用是将所研究的物理现象直观地展示在学生眼前，引导学生观察和思考，再加之必要的讨论和讲授，让学生建立新的概念和规律的认知。演示实验必须有直观性、生动性、形象性。教师在导入课程的时候可以选择一些新奇的演示实验，营造愉悦的学习氛围。例如，在牛顿第一定律的教学伊始，采用吹乒乓球的方式进行导入。教师事先将小钢珠放进乒乓球里，一个身体柔弱的小女生可以吹动乒乓球，而身材高大的男生却吹不动特质乒乓球，学生的注意力一下被吸引过来，都在思考这一问题的原因。在教师讲授完“质量是物体惯性大小的唯一量度”之后，学生才恍然大悟，心中疑团得以解开。这种作法让学生将无意注意变为有意注意，激发了学生的学习兴趣。再例如，在作用力和反作用力的演示實验中以卵击石是教师经常提到的例子，由于这个实验的课堂效果非常好，学生的注意都特别集中，一个简单的操作却引发了明显的现象，增加了教学的有效性和可操作性。

2.分组实验的功能与设计

分组实验是在教师的指导下学生自己动手进行观察记录并得出结论的实验形式，学生在实验过程中进行分析和交流，教师通过这种实验对学生进行科研启蒙教育，同时，实验也是学生学习应用物理知识的重要途径。分组实验可以是徒手做实验也可以是自组物件设计实验。徒手实验不需要实验材料，利用双手就可以完成实验，这样可以突破材料限制，每个学生都可以做，例如，我们把双手的食指伸出，指肚正对并相互挤压，在这个过程中我们两个食指都是相似弯曲且接触面平直，由此可以说明“作用力和反作用力是方向相反且相等”。再例如，我们可以伸出并拢的手掌对照日光灯观察衍射现象。这样的徒手实验简单方便，人人都可以操作，在实验中要经常倡导。在自组物件实验设计中我们力求器材操作简单方便，实验现象明显，在平抛实验中，学生左手两个手指夹着两个并列的象棋子，右手用手指用力弹开一个象棋子，另外一个象棋子做自由落体运动，用这个实验来说明平抛物体在竖直方向的特征。这种实验操作简单，实验现象明显，启发性和拓展性强。

利用身边小的物体引导学生进行创新性实验的案例还有很多，如果教师可以把这些操作简单且实验现象明显的实验用于课堂实验，必然会激发学生学习物理的积极性。教师在设计与实践创新性实验时，要注重科学性和艺术性的结合，最大限度地发挥创新实验设计在物理教学中的作用。

编辑 张珍珍