高中物理教学中创新实验的设计与实践

端木令兵

在物理教学中，实验是非常重要的一部分。对于高中阶段物理教学而言，实验能够为学生演示出原理的动态化推导过程，使其更具可视性，学生掌握起来更加方便、透彻。基于此，物理教师要不断创新物理实验教学设计，让物理原理以更直观的形式展现在学生面前，从而达到更为满意的教学效果。

  一、物理实验创新设计的重要性

高中物理要求学生具有一定的逻辑思维能力，不能单纯凭借机械性的记忆来掌握物理原理，这样无法真正达到正确运用物理知识解决问题的教学效果。实际上，通过以往的教学实践经验来看，利用实验为学生演示物理原理的推导过程，学生能够通过实验现象了解物理原理，同时还能在各个实验环节上融入物理知识。规范的物理实验能够强化学生操作能力，使其对物理知识的应用能力得到提升，在社会实践中可以主动利用物理知识解决问题。

物理教师要从传统实验教学工作中找出创新点，结合教育事业发展需求、学生学习特征创新设计物理实验，将原有的实验设计做出有效调整，使其更具挑战性、创新性，同时需要为学生预留出探索空间，用以提升其逻辑思维能力。

  二、物理实验创新设计与实践措施

  （一）创新实验教学模式，使学生更加关注物理实验

首先，物理教师可以通过讲解物理基础知识，引导学生以新颖的视角加以探索，这种难易程度适中的常规思考能够让学生发现创新与探索的乐趣，长此以往，学生就会养成以创新视角去思考问题的学习习惯。

其次，在物理实验课堂上，教师可以采用“对比教学”的形式，为学生分别展示同一物理原理的普通实验、创新实验，学生通过观察两个物理实验，总结出创新实验的优势，并分析出普通实验的不足，从而让学生意识到物理实验创新对物理知识的重要意义。

最后，物理教师要为学生拓展物理实验的学习渠道，结合现代教育技术，学生可以通过互联网观摩一些物理实验，在观摩学习的过程中学生就会发现物理原理不是“死记硬背”和“生搬硬套”，而是需要通过创新铸就精彩，通过这样的教学引导，学生就会意识到物理实验的重要性。

  （二）强化教师教学引导，增加物理实验教学机会

实际上，高中物理学科中的原理对于学生来说有一定的难度，部分学生可能会产生畏难情绪。因此，在教学过程中，物理教师要认识到学习兴趣的重要性，以引导教学为主为学生构建能够激发其学习兴趣的物理实验教学氛围。

教学课题：《摩擦力》

教学引导：在这节课教学过程中，教师需要为学生讲解有关摩擦力的一些基础理论知识，但从以往的教学经验来看，大部分学生很难通过课堂讲解的形式真正理解、掌握摩擦力。由此，教师需要引导学生主动思考——“在日常生活中有哪些地方、哪些行为可能存在摩擦力？”

实验设计：首先，以教师中的静物为例向学生提出引导性的问题，可以选择地面上的课桌、窗台上的花盆、黑板上的板擦等，让学生思考：“这些物体存在摩擦力吗？如果存在的话，是什么力抵消掉了它的摩擦力？”“它们的摩擦力为零吗？如果不为零，如何判断摩擦力的大小与方向？”在这一环节上学生会根据教师的提问做出简单受力分析。接下来，教师需要在此基础上适当增加引导提问的难度。选择一名学生在讲台上正常行走，让学生思考：“该学生行走时，左脚已迈出，右脚未迈出，二者所受摩擦力情况如何？是否存在摩擦力相等的情况？如果不存在，左脚与右脚的摩擦力方向与大小要如何进行分析？”。然后，教师可以再次增加引导提问的难度，让学生思考：“机动车在公路上行驶时，刹车与加速的过程中所受到的摩擦力是否相同？如果二者所受摩擦力不同，要如何分析其各自的方向与大小？”

由静态物体的摩擦力问题过渡到运动物体的摩擦力问题，教师的引导提问与教学能够带领学生逐步理解与摩擦力相关的知识和原理，通过不同形式的引导提问，学生会接触到不同难度的问题，从而由浅入深地分析摩擦力受力情况，让学生对摩擦力产生更全面的认知。另外，在引导提问中教师所用的实验设计问题都关联实际生活，缩短了知识与学生的距离，这样学生就会从动态的层面去探索、创新。

  （三）注重观察实验过程，培养学生物理实验创新能力

以物理实验基本操作为主，将学生分为不同实验小组，依据实验项目需求适当调整组内人数，同时保证各小组在实验教学操作过程中都能得到教师指导。同时，教师会随机选择正在进行实验的小组介绍其实验进度，由其他小组成员分别介绍各自负责操作的项目。这种实验教学设计能够提高小组成员的注意力，防止学生在实验过程中因溜号而出现失误的情况。教师之所以采用随机的方式选择小组讲解自己的实验进度与操作情况，是确保每一名参与实验操作的学生都能紧跟课堂进度，在强化实验课堂教学效率的同时培养学生的参与意识，提高其动手能力。除此之外，试验进度与操作的讲解是脱离教材的，在这种情况下能够判断出学生对物理原理的掌握情况，利于纠错。

实验项目：《匀变速直线运动规律的实验探究》

实验操作：观察在既定时间内计数小车的打点数，对小车的速度、加速度进行计算。在这个实验过程中学生的易错点在基础公式上，很多学生因基础公式的混淆而导致计算出现错误，还有一部分学生在操作上出现错误，打点计时器操作不当會影响纸带上的点数。

实验设计优势：学生分为不同实验小组，组内成员可以互相监督、合理分工，在协同合作下能够在一定程度上降低实验操作失误的概率，也可以通过组内成员的实验操作及时发现自己的问题。

  三、结束语

学生之所以能够将自己掌握的物理知识全面消化并灵活运用到社会实践中，是因为他们真正理解、掌握了物理原理，这是物理教师教学的最终目标。物理教学中实验是极其重要的一部分，因此教师需要适当增加实验机会，创新设计实验提问，引导学生主动探索思考，将课堂与实践融合在一起，打造更科学的实验教学环境。

（作者单位：山东省郓城第二中学 ）