高中物理实验教学中的创新方法

李爽

摘要：物理实验是物理课堂的重要组成部分，也是帮助学生把握知识，感受知识生成过程的主要手段。在这个基础上，对物理实验进行合理的创新，可以增强实验的有效性，进一步促进课堂教学质量提高，也是提高学生对知识的掌握能力和实践能力的有效方法。所以，围绕高中物理实验教学分析实验的创新策略是我们认真思考、值得钻研的重要课题。

关键词：高中物理；实验教学

实验和物理教学之间是不可分割的姊妹关系，二者缺一不可。良好的实验操作可以促进教学活动的有效性，可以将知识的生成过程清晰而真实地还原在学生的面前，全面增强学生的探究热情和动力。而在这个基础上对实验活动进行合理的改良与创新，并间接促发学生的创新意识，不但可以顯著提高课堂的教学质量和水平，还可以增强学生的创造能力和动手能力，从而让他们更加扎实地掌握物理知识。尤其是在当前的高中物理课堂中，由于实验方案陈旧、器材缺失和损坏，导致操作局限性过大，从而降低了实验活动的质量。对此，如何实现对物理活动的创新，便成为广大物理教师认真对待的一个问题。但是具体该如何落实这个方案呢？笔者围绕多年教学经验，谈谈自己的看法和建议。

一、实验器材的创新

实验器材是帮助教师开展物理实验的主要工具，如果器材出现损坏、缺失等情况，不仅影响整体的实验效果，还浪费了时间。因此，在研究物理实验创新策略时，对实验器材进行创新是物理教师所要优先考虑的方面。对此，笔者围绕牛顿管的创新为例展开分析。牛顿管是《牛顿管演示自由落体》实验的重要材具，如果出现缺失或损毁，必然会导致实验活动的终止。我们可以创造出一个新型的牛顿管，材料方面需要准备永久磁铁、固定铁环、透明玻璃管（长度一米左右）、铁片和羽毛、密封性良好的物质（环氧树脂等）、空气阀门开关、胶管、三通连通器。在制作的过程，可以将准备好的羽毛、铁片放到玻璃管当中（分开放入），然后利用密封良好的物质封住玻璃管，并按上空气阀门。当密封物质干涸后，再利用铁环和橡胶垫对玻璃管进行固定，然后使用胶管连接三通和两个阀门。这种创新设计在实验中可以最大限度地提高实验效率，并降低无关因素的干扰。为了增强可视性，还可以将材料中的羽毛涂上明艳的色彩。当然，除了新型牛顿管之外，还有许多实验仪器值得创新，比如楞次定律实验中所要用到的魔术筒，简易电磁波接收演示器等。受篇幅所限，笔者不一一列举了。

二、实验方案的创新

（一）革新探究实验，让实验具有创造性

探究实验具有神秘性和多样性的特点，其未知因素具有无尽的魅力，可以让学生全身心地投入其中，在参与的同时增强自身的操作能力。如果对探究实验进行革新，让其具有创造性，那么一方面可以提高探究实验的整体功能和价值，另一方面还可以有效提高实验的乐趣。但具体该如何实现这一点呢？以《自由落体运动》为例，在创新阶段，教师修改了原实验的相关理念和目标，让探究实验具有了更深层的内涵。原实验中提及：“硬币和纸片在下落的过程中会出现哪些不同的现象？这些现象受到哪些因素的影响？如果将硬币和纸片都放在真空环境当中，那么将会出现哪些变化？”经过修改，变成了：“在大风天，下落状态中的硬币和纸片会发生哪些变化？如果将纸片团成一团，那么在下落的时候会出现哪些变化？”通过这样的整改，不但让探究实验更具备了悬念性的特点，而且可以让高中生感受到挖掘知识和探究知识的乐趣，从而增强他们对物理的热爱情绪。值得注意的是，在修改实验方案和目标方面，教师也可以要求学生自行改良，目的是为了诱发学生潜意识中的探究积极性，间接增强他们观察事物和挖掘问题的良好习惯。

（二）修改演示实验，给学生提供参与机会

高中物理教材中包含了许多演示实验，通过组织这些演示实验可以有效加深学生对知识的理解和掌握能力。但是在传统课堂中，这些演示实验都是由教师在课堂中完成，而学生只能机械地观看，偶尔配合教师进行思考。这种方法不仅局限，而且不利于学生操作能力的提高。对此，让学生成为演示实验的操作者，由教师配合指导，这样不仅提高了学生的手感，还加强了学生操作能力。以《牛顿管演示自由落体》为例，在这次实验中，教师改变以往的实验规则，由学生在台下进行自主操作，观察实验的过程，以及出现了哪些情况和问题。笔者观察发现，学生在操作期间兴致都非常高昂，虽然他们出现了不少的错误，但经过老师指点，他们都能快速发现错误、修改错误。期间，为了让学生进一步把握知识，还可以延伸性地提出一些问题。比如，如果不存在空气阻力，所有的物体都只会受到重力的作用，不同物体从同一高度同时由静止下落会出现哪些结果？由此点燃学生的探究热情。综上可见，学生在亲身经历实验之后，他们对知识的把握能力将会得到提高。期间，哪怕出现了一些问题，在经历改良后，他们也会及时地把握重点。

总之，实验是物理课堂的重要组成部分，它的作用和功能在物理课堂中不可或缺。合理地对实验进行创新，可以让严谨、抽象的物理知识变得更具直观性、具体性和可视性，可以让学生在身临其境中把握知识的运作规律和原理，从而达成“看得到、摸得着”的效果。但是，如何完成创新，如何保证创新后的实验活动具有价值，这却是一个难点中的难点，也是对广大物理教师专业技能和素养的综合性考验。