高中物理教学中创新实验的设计探究

刘永文

摘 要：在高中物理教学过程中，有很多理论知识学习的难度较大，教师一般会利用生活中的事例解释一些物理现象和原理，学生只能通过自身的想象力去理解物理知识，教学效果不是十分的明显。而创新物理实验设计理论，通过演示实验和学生实验，学生可以清楚观察到实验的整个过程，并且进行实际的动手操作，从而提高了物理的教学效率。

关键词：高中物理教学;创新实验;实验设计

高中物理实验主要分为两个方面，一方面是演示实验，主要是展示物理实验的过程，验证物理的理论知识，所以在演示实验创新设计时，需要把实验现象直观展示出来，并清晰明了，保证所有学生都可以非常清楚地观察到实验的各个环节;另一方面是学生实验，由教师设计实验内容，学生进行实际操作，并观察实验过程，总结出实验应用的理论知识，加深学生对物理知识的理解和学习。

一、创新实验的设计步骤

1.制订实验计划

在创新实验设计正式开始之前，需要制订详细的实验计划，对物理教学内容进行分析，结合实际的学情，依据物理知识的重要程度，确定是否可以进行实验教学，在确定实验内容后，制订实验目标，然后确定创新的方向，进行物理实验的内容设计。

2.实验思路

在明确实验目标后，依据物理实验内容，结合知识的原理，构建实验的思路，确定需要使用的实验方法，制定出整个实验流程，在实验设计的过程中，要收集资料和信息，转换思维，创新实验设计，对实验方案进行适当的調整和优化，以保证物理实验的顺利实施。

3.取材和制作

在完成思路构建后，设计出严谨的实验方案，依据学校物理实验室的实际条件，挑选可用的实验器材，制作出标准的实验模型，在模型制作时，可以征求同行的意见，在实验准备阶段具有改进和创新的意识，不断地去完善实验设计，确保实验模型最终效果的完美呈现。

4.验证实验设计的可行性

在完成实验设计后，要对实验设计进行全方位的考量，不断检验和论证创新实验的可行性，检测实验模型是否符合最终的设计要求，重新梳理实验模型的制作流程，探寻其中的不足，及时进行改进和完善，直至达到满意的检验效果，以及检验实际实验流程与实验设计的匹配度。

5.梳理整个创新实验设计流程

为了保证物理实验教学的顺利实施，在完成设计检验后，对整个实验设计流程进行全面的梳理，第一，确定实验设计符合教学需求，并可实现物理教学目标;第二，对实验流程进行评价，理清实验思路，对实验设计的各个环节进行重新审视，发现其中的不足，进行及时改进。

二、演示实验的创新设计

1.课前实验

可作为课前引入，教师可以创设一个新颖的教学情境，布置几个疑问，让学生带着问题进行新章节的学习，激起学生科学探索的欲望，所以课前实验要时间短、操作简单、实验现象明显，以激发学生的学习欲望。

2.课中实验

在物理课堂教学中，当进行重点知识讲解时，配合相应的课中实验，可以起到内化知识的作用，将难懂的物理理论演示出来，帮助学生理解和消化课堂所学，所以，课堂中的演示实验要具有针对性，并且需要将教学的难点和重点融入其中。

3.课后实验

课后实验主要是要求学生利用课外时间自主进行实验，以培养学生的动手和动脑能力，课后实验可以是科普小知识，也可以是物理知识的具体应用，教师给学生布置一个主题，由学生自己设计和实施实验，所以课后实验要与学生的实际生活进行关联，并且利用生活中的物品就可实现，不需要实验有多复杂，只需使用简单的物品，便可完成物理理论知识的实践验证。

三、学生实验的创新设计

1.徒手实验

徒手实验，顾名思义是不借助任何实验器材，由学生通过双手进行实验，可用于“作用力和反作用力”的验证。例如，让学生站好，使用双手用力推墙面，学生会被墙面的反作用力将身体推出，从而证明学生双手发出作用力，而墙面则发出了反作用力，徒手实验非常简单，而且又容易实现。

2.生活化实验

生活化实验需要全班学生的参与，借助生活和学习中常用的物品，进行简单的实验操作。例如，在平抛运动物理教学中，教师可要求学生使用身边物品自主进行实验设计，学生可以使用足球，将足球平抛出去，进行平抛运动的展示，而在足球掉落过程中，则表现出自由落体的特征，让学生通过观察，总结平抛运动的各项表现。

3.实践性实验

如果物理实验充满了挑战性，将会引起学生的热烈回应，从提出问题开始，由学生进行构思，自主进行实验的设计，然后实施，到获取实验结果，直至最后的讨论和交流，由教师指导学生完成整个实验过程，使学生在实验的过程中，完成了动手、动脑的实践操作，从而提升学生的实践体验，加深学生对物理知识的认知。

用实验辅助物理教学，方可收获良好的教学效果，教师在创新实验设计中，需要再三验证实验的可行性，以保证学生容易理解实验方式，并可进行实际的操作，观察实验现象，从而完成理论知识的理解和学习。创新实验设计满足了物理教学的实际需求，将理论知识进行直观展示，并完成了理论到实践操作的转化，使学生在实验中完成物理知识的内化，进一步巩固了物理教学成果。

参考文献：

[1]李利文.新课程高中物理实验创新教育的有效性探究[J].考试周刊，2020（10）：137-138.

[2]包咏梅.探讨高中物理教学中实验创新的理论及实践[J].读天下（综合），2020（2）：1.