恰当的物理实验方法 激发学生的创新精神

摘 要：面对高中物理实验的多与难，本论文主要总结了这几年物理实验中的几种实验方法。在教学中会发现实验方法的正确选择对学生实验的成败有特别重要的作用，也可以激发学生的创新精神。

关键词：高中物理实验；控制变量法；观察法；创新精神

物理學是一门自然学科，本学科是建立在实验基础上的，因此要搞懂物理，较基础的方法是利用物理实验来进行物理教学，这样学生更容易掌握。因为它有着独异的教学功能：首先物理实验提供学生学习的感性材料，使学生进一步掌握物理定律和规律；接着凭借科学的思维方法，基本知识的认知程度进一步加深；最后激起学生的学习兴趣，提高了学生的动手能力和探索能力。

初中物理要求学生观察实验，套用公式去验证，但高中物理则要求学生能分析出具体的物理过程。因此高中物理课本中设置了许多演示实验、课内外小实验等习题。这些物理中小而易懂的实验占了物理教学总课时的10%左右。实验一般由：观察→实验→控制条件→测量→记录→数据处理和解释→分类→抽象、推理→发现规律性→模型化→提出假说→验证假说等诸多环节组成。在此过程中，最重要的是实验方法的选择。接下来我将从两个方面来阐述：

一、 恰当的物理实验方法

恰当方法的选择，加深了学生对基本知识的掌握程度，激发学生的学习兴趣。下面我将介绍最近几年教学中总结出来的几种实验方法：

（一） 控制变量实验方法

此方法是中学物理实验中非常重要的方法，对于物理学中常含有多个变量的情况时，通常采用控制其他变量，改变一个变量的方法，这样就把多因素的问题变成多个单因素的问题，进而变为研究某一个因素对事物变化的影响，接着分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。此方法是初高中物理实验中常用的探索问题和分析问题的科学方法。例如：探究蒸发快慢的影响因素、探究滑动摩擦力大小的影响因素等实验。

（二） 累积实验法

往往在一些数据的测量时，使用仪器一次性测量时会产生很大误差或者很难测量。一般采用常规仪器进行多段或者多次准确测量，然后按照一定计算方法求得精确的数值，这种方法叫做累积法，此方法不仅可以提高测量的准确程度，还能减小误差。例如：滴水法测重力加速度、测量均匀细金属丝的直径、分析打点计时器打出的纸带、测量单摆的周期等实验。

（三） 等效替代实验法

对于有些物理量不易测量且不直观的情况，我们在具体实验中可以利用较直观、较易测量而且又有等效果的量来代替，这样能够大大简化问题。例如：在力的合成与分解实验中，一般利用物体所受的合力来代替物体所受的几个分力，因为它们作用效果相同；对于验证动量守恒实验，一般利用水平位移代替相应的水平速度等。

（四） 转换实验法

对于研究的物理量或者物理现象，直接研究比较困难，我们可以转变成其他相关物理量，使研究结果更直观，这种方法叫转换法。例如：对于电场，一般常采用转换为电流产生的效应来研究；对于磁场，一般转换为地磁场的基本性质来研究；将测量不规则小石块的体积转换成测量石块排开水的体积等。

（五） 留迹实验法

对于有些物理实验，由于实验过程进行得太快，对于研究造成一定的困难，因此研究这些需要利用某种方法记录下来轨迹，发挥照相机似的记录功能，这种实验方法叫做留迹法。例如：用打点计时器记录物体位置、沙摆描绘单摆的振动曲线等。

（六） 观察实验法

在物理实验中，学生根据研究目的，按照实验的外部表现，用自己的感官和辅助工具有目的、有计划地观察、记录结果，进而解释物理概念的形成，帮助理解物理知识、揭示物理规律，这种方法叫做观察实验法。例如：在密度的学习时，先让学生从颜色、状态、软硬等来观察区分铜块、铁块、石块、酒精、水等物质，进而提出问题引入密度新概念。此方法也可探究沸点与气压的关系等。

恰当的物理实验方法可以使我们用最少的时间而达到我们的预期效果，学生的动手能力也会稳步提高。有了恰当的实验方法。作为老师该怎么样激发学生的创新精神呢？

二、 激发学生的创新精神

（一） 严格要求学生，科学态度对待实验

在实验课上，要求学生不乱说、不乱动。因为高中生都有爱动的特点，所以仪器在使用中的管理是有一定难度的。因此学生进入实验室后，一定要坚持严格要求，经过长时间的强调，学生终究会养成认真对待每一节实验课的好习惯，因此给能否上好一节实验课打下良好基础。每次实验把学生分为几个小组，每组选一个组长，然后由组长检查实验、记录结果。这就确保了小件仪器无遗失，大件仪器无损坏。

（二） 带好学生实验，选取恰当方法

对于每一节实验课，老师都应做好示范，把实验步骤和方法讲透讲懂，并提醒学生实验中易出现的问题以及怎么避免。在学生自己操作实验时，教师应随时掌握学生操作实验进度，并加强巡视，掌握学生完成实验情况，督促学生记录好现象和数据结果，最终讨论好的实验方法等。课后，积极帮助失败的实验小组分析、查找问题原因，帮助他们完成实验。

（三） 举行实验比赛，激发创新精神

除了常规实验教学，我们会不定期举行一些实验比赛，看谁的实验方法又简单又能得到最好的实验数据，这样会使学生对实验更加的熟悉，增强了学生的动手能力。面对有些学生提出实践性实验申请时，应极力给予安排并指导。虽然这样做会带来相应的麻烦，但却极大地激发了同学们的创新精神。

总结与展望

实验方法的选择，对于物理实验教学来说很重要，更重要的是我们应教会学生在遇见问题时要勇于创新。当学生一旦有了自己的想象空间，有了敢于尝试的念头，我们应及时用言语去赞扬，用行动去扶持，并积极引导。当他们得到老师的肯定和支持，并最终得以实现时，哪怕是小发现、小制作、小发明，他们都会感到由衷的喜悦，学习的兴趣和主动性更强，甚至升华。对于他们以后的学习道路，不能一味地跟着别人的步伐前进，而是有自己处理问题的方法，走出自己特色的人生之路。

参考文献：

[1] 苏艳丽.新课程理念下中学物理演示实验的改进研究[D].东北师范大学，2006.

[2] 孔九生.中学物理实验教学方法的研究[D].湖南师范大学，2006.

[3] 章仕昌.中学物理实验教学中培养学生创新能力的途径[D].江西师范大学，2003.

[4] 刘炎松.物理实验创新研究[M].冶金工业出版社，2009.

作者简介：白金，安徽省阜阳市颍上县职教中心。endprint