高中物理教学中创新实验的设计与实践

2018-12-25路娜赤峰市宁城县天义镇八里罕中学

数码世界 2018年4期

路娜赤峰市宁城县天义镇八里罕中学

在高中物理教学过程中，物理科目的核心教学方法必须要和物理实验相融合。高中学生学习物理的时候也是经过观察物理实验开展的，物理教师进行物理教学的时候，需要将实验教学放大设计与教学成果创新。通过物理实验处理高中物理教学过程中遇到的难题，经过实验教学将高中学生潜在思维能力与创造性思维激发出来。下面就对高中物理教学过程中实验创新设计和实践展开了讨论。

1 物理实验教学中的缺陷

在新课程背景下，对物理教学提出了高要求。以往教育教学过程中以知识为核心的教学已然无法充分满足当今物理教学的需求，在课程改革过程中的教学越发关注到物理实验教学对于高中学生动手操作能力培养的作用，各学校也逐步将物理实验教学的比例提升了。可是，在现实物理教学过程中，依旧发现了很多不良现象的产生。

第一，未能凸显出物理实验设计的作用。在高中物理教学之中，通过观察可以发现部分物理教师并未熟练采用创新物理实验设计教学的方式，单纯地依据教材里面的物理实验设计，根据固有的物理实验模型进行实验，在教学过程中难以将高中学生物理学习的兴致激发出来，更不用说充分发挥出实验创新的作用了。第二，高中学生自行探究存在着一定的局限性。进行物理实验教学的过程中，物理教师为了确保实验课程可以正常开展，一般是先由物理教师演示一次实验操作的具体步骤，高中学生随着教师模仿一次，更有甚者取消高中学生自主操作实验的机会，如此课堂实验教学就完成了。在这样的情况下，物理实验教学并未给予高中学生自主探究以及动手实践的机会，如此一来，必然会导致课堂教学目标无法取得理想中的效果。第三，物理实验创新设计的观念并未切实用到物理教学过程中去。例如在开展测试重力加速度物理实验的过程中，根据物理教材所提供的方式是由单摆实验展开，可是在实验设计创新的情况下，物理教师可安排高中学生经过别的实验方法测试重力加速度，如此换一种新的思维，就能够获取到更多的知识。

2 高中物理实验创新设计需要遵循的原则

第一，实验创新应遵循以物理课本为主的原则。在新形势下，虽然教材不再是教育教学的主体，也不仅仅是唯一的课程信息资料。可是，教材在编制时得到了很多学者的指导，聚集了很多优秀教师长时间工作的经验与教训，进行了大量的试验，是最可以展现创新教育的一种课程资源。物理课本不单单是知识的载体，在方式与流程、技术与知识等层面有重要作用。实验创新应遵循以科学性为基本原则。高中物理教师进行物理实验创新设计的过程中，要确保不产生科学性的失误。并且，在物理实验过程中尊重物理实验事实，不应当只注意和假设相符的实验现象，从而忽视了观察采集部分和理想中的结果产生冲突的信息。如此，就会丧失掉科学方式与严谨的态度，从而得到不正确的物理实验结果。

第二，实验创新应遵循简单性原则。高中物理实验设计应当尽量采用少量的器材，器材应当尽量简单，实验的物理原理尽量不要超过高中学生已学知识以外。实地取材，使用最简单的工具开展物理实验易于让高中学生感觉到物理的存在，积极探索物理，了解物理并非是神秘性的东西。物理教师可采用吸管或者雪碧瓶字等比较常见的物品开展实验。

3 高中物理实验创新设计和实践举措分析

3.1 高中物理分组实验

分组实验就是在高中物理教师指导下，高中学生自己动手操作及测量、观测与获得数据得出相应结论，且对实验流程展开研究与分析、评价与沟通。其是高中学生学习以及采用物理知识的关键部分，是对高中学生科研启蒙的核心途径。

首先，不使用任何实验工具开始进行分组实验。通过自己的双手开展物理实验，分组实验他正就是打破材料与工具的局限性，具备非常强的适应性。打个比方，把两只手的食指伸出来，食指的指肚正对接触并用力挤压，可以发现两根食指弯曲度基本上相同，与此同时，两根手指接触面为平面。这样一来，就表明了作用力和反作用力大小是一样的，方向不同，作用于相同直线上。再来，将左手伸出，五根手指合拢，右手调整左手指缝距离，可以让其充分满足单缝条件，仔细观察远处的日光灯光线衍射物理现象。

其次，自行组合物件设计分组实验。进行实验设计的过程中，要想器材不复杂，且操作便捷、物理现象显著、所有人都可以参加。进行平抛运动分组实验的过程中，教师经过多次探究，引导高中学生设计出分组实验,比如使用左手两根手指轻夹住两个象棋，右手弹出一个象棋开始进行平抛运动，并且余下的象棋开始进行自由落体运动。以此阐明平抛运动在竖直方向的特点。这一物理实验的特征就是素材来自于生活，挑选易于获取的材料，不用进行二次加工。

3.2 高中物理演示实验

所谓的演示实验实际上是把物理教学作为重要操作者的示范性表演物理实验，演示实验是将即刻需要探索的物理现象呈现在高中学生的眼前，从而正确引导高中学生自习观察实验现象，思考问题，通过讲解以及课堂探讨等方法，帮助高中学生构建物理知识的基本概念与认知规律。

首先，由演示实验引进课题，将高中学生探索欲望引发出来，并且关注物理知识的首尾照应。物理实验创新通常具备生动形象与真实性的特征，对于高中学生有着一定的吸引力，很容易激发出学生的兴趣。在引进新知识的时候，物理教师可挑选一部分新奇且趣味性强的演示实验，构建愉快的物理氛围，以此将高中学生物理求知欲激发出来。

物理教师在关于牛顿第一定律教学过程中，通过吹乒乓球的挑战引进新知识。体型小的女孩子很容易把乒乓球吹起来，可是体型大的男生使用很大的力气也无法吹起乒乓球（原因是物理教师换了一个里面装了小钢珠的乒乓球）。这一实验现象让高中学生感到特别意外，刚好把高中学生无意与有意识注意改变了，让高中学生的兴致不仅仅暂留在所观察的表面现象中。在教学内容以及过程中，做到首尾照应。阐述完质量是惯性的唯一量度以后，安排挑战不成功的男孩子体验两个乒乓球的不同，且阐述出挑战不成功的根本原因。

其次，将演示实验思维练习与激发思维矛盾的功能凸显出来。所谓的思维冲突就是物理教师所设计的物理实验现象和基本物理规律之间出现冲突的现象。思维冲突处理过程可将高中学生理性思维优化，拓展学生视野，从而将学生的认知能力提升。

最后，通过演示实验提供相应的感性材料，从而帮助高中学生构建准确的物理概念与认知基本规律打下坚实的基础，尤其是很多科学家通过研究的实验，不可能使高中学生在短时间内就可以设计出来，且获得相应的规律。经过观察某位教师所设计的牛顿第一定律，使高中学生设计出力并非是维持物体运动的因素，这是一个采用几分钟时间把多年的错误进行修正的伪探索过程。此次以伽利略思想斜率展开实验。实验的器材是：木地板边线两条、钢珠一个、彩钢板一块、棉布一条、书立两个等。此次实验的亮点是：彩钢板具有良好的韧性，斜面倾斜角可随意调整，两条边线构成轨道，降低了摩擦力，采用书立等高的特征要求了小球运动等高线，通过摄像把实验流程与步骤呈现在大屏幕中，得到的效果非常好。此次演示实验对物理教师有非常高的要求，高中物理教师经过实验步骤等的演示，充分体现了教师科学且严谨的教学态度。