自主改进实验培养学生物理探究能力刍论

陈艳

摘 要：高中物理教师必须对传统的实验教学进行改进，以适应新时期的教学目标。教师改进物理实验，培养学生物理探究能力的措施有：废物利用，改进实验设备;借助电教，改进实验手段;别出心裁，改进实验方法。

关键词：高中物理;物理实验;实验改进;探究能力

中图分类号：G421;G633.7文献标志码：A文章编号：1008-3561（2019）11-0037-01

物理是一门以实验为基本内容的学科，正是因为有了实验，物理学才有了突飞猛进的发展。但是，纵观传统物理实验课堂，大部分实验采用的教学手段不够新颖化、自主化，极大地限制了学生的动手能力和思考能力发展，没能达到物理实验教学的目的。因此，高中物理教师必须对传统的实验教学进行改进，以适应新时期的教学目标。教师要对物理实验进行设备、手段和方法的全面改进，以培养学生的动手能力和探究能力。

一、废物利用，改进实验设备

在物理实验教学过程中，有些实验之所以不能成功或者效果不好，是因为实验设备不够完善和精细。因此，为提高实验效果，让实验更成功，教师应该留意身边能够引入教学、改进实验设备的生活物品，变废为宝，达到更好的实验效果。

例如，讲到“摩擦力”这一章节时，对于摩擦力方向的判断，是学生容易出错的问题。尤其对于静摩擦力的方向，学生更是难以准确分辨，不容易想通“两个物体相对静止时却又有相对运动的趋势”这一物理描述，更不要说理解“运动趋势的方向就是摩擦力的方向”了。以往的实验，通常是将一个物体放置在一个斜面上并且保持物体不往下滑落，说明其间存在静摩擦力使物体保持不动，但是这仅能说明静摩擦力的存在，学生无法理解f的方向问题。为帮助学生理解这一问题，教师可以开展生活实验，将这一抽象的物理现象具体化。即将两个废弃牙刷的刷毛头部挤在一起，然后将两个牙刷向不同的方向拉动，在拉动过程中要保证不能使两个牙刷脱离。这时可以发现，牙刷头上的刷毛向不同的方向弯曲，牙刷毛偏向的方向正是静摩擦力的方向，两个牙刷所受的静摩擦力f1、f2的方向正好与手作用到牙刷柄部的方向相反。这样，学生对静摩擦力的方向就会产生直观的认识。

正是实验设备的改进，才使实验结果更加真实化，才使误差尽量减小到合理范围内。教师利用身边的废弃物品开展实验，不仅能让学生了解物理知识就存在于生活之中，还能让学生更直观、真切地理解和学习物理知识，可谓一举两得。

二、借助电教，改进实验手段

为了实现新时期的教学目标，将传统的实验课堂向新型课堂转变是教师的当务之急。因此，物理教师可以结合具有时代气息的电教技术，有效改进传统的实验手段，为物理实验教学注入新的活力。

例如，讲授“匀变速直线运动的研究”这一内容时，教学要求用实验手段对小车速度与时间的关系进行探究。未改进之前的实验是通过小车带动纸条，对打点器打出来的墨点进行观察，但打点计时器打出来的点不是特别容易观察，并且小车在带着纸条快速移动的时候，有可能使纸条不恰好处在打点器里，导致出现错误的计算结果。针对这一情况，教师可以借助先进的电子教学设备对实验进行改进，使用高速数码相机取代打点计时器。首先，将数码相机固定好，设置为录像模式，在导轨上绘出明显的刻度，然后利用视频截图软件对记录下的视频进行操作，得出有着固定时间间隔的圖像，然后将这些图像进行合成，小车的运动轨迹就呈现出来了。最后，借助图片中小车所处位置的刻度信息，就可以对小车在不同位置的速度进行计算，从而得出小车速度和时间的关系。

正因为有了高科技的教学器具，物理实验教学手段才变得更加时代化、高效化，才能让师生在实现新时期教学目标的路上越走越远。

三、别出心裁，改进实验方法

课本上的物理实验往往是为了让学生了解某个特定的物理原理或者物理实验过程而设置的，这样的实验教学很容易让学生感到枯燥无味，不能激起探究的兴趣。因此，教师需要在传统的实验教学内容上进行创新，改进实验方法，让学生愿意主动钻研和探索。

例如，讲授有关光的波粒二象性的内容时，教学要求是通过实验的直观演示，帮助学生理解“偏振”这一现象。课本中给出的指导实验是用两个偏振片和一个黑色的显示板，通过两片镜片的旋转在黑色接光板上呈现出不同的亮度，但是白天教室中比较亮，学生不容易观察到此现象。这时，教师就需要对实验进行改进，使学生更方便理解“光是一种横波”。教师可以将实验改进为：用人眼替代黑色纸板去感受由于光的偏振出现的光强度变化。自然光是沿着各个方向振动的光波强度都相同的光。首先，使一片偏振片只具有一种方向上的振动，然后将另一片偏振片放在其后面，并缓慢旋转，可以发现当后面的偏振片的偏振方向与前面的偏振片夹角α=90°或270°时I=0，光强最弱。当慢慢转向与前面偏振片的夹角α=0°时，光强逐渐增加到I1=I2，则可以验证光是一种横波，体现了光的偏振现象。

由此可见，创新的改进版实验能够激发学生的探究兴趣，并且能够培养学生创新改进实验方法的能力。

参考文献：

[1]丁娅.中学物理实验教具的改进与创新研究[D].信阳师范学院，2017.

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[4]张海侠.改进物理实验教学方法 培养学生探究精神[J].中国教育技术装备，2009（07）.