高中物理實驗創新教學探究
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摘 要：高中物理是一門以實驗為主的理科學科，實驗不僅是高中物理教學的重要內容，同時也是學生探究物理規律的載體，有效地引導學生進行物理實驗的創新探究，不僅能夠讓學生掌握教學內容，同時也能提升學生的思維能力和創新能力，促進學生學習效率的提升。本文就如何實施高中物理實驗創新教學的策略進行論述，供大家參考。
關鍵詞：高中物理;實驗教學;創新探究
隨著素質教育的深入實施，高中物理教師愈發重視對學生學科素養的培養，在高中實驗教學中引導學生進行探究和創新是提高學生的自主學習能力，開闊學生視野，將物理知識拓展到課外的有效途徑。通過創新實驗教學，為學生展現高中物理的魅力，激發學生的興趣，促進學生思考和探究，從而增強學生的實踐能力、操作能力和創新能力，這對于學生的發展具有積極的影響。
一、 巧妙轉化，體現實驗魅力
高中物理實驗的目的就是讓學生感受物理知識的本質，能夠將抽象的理論知識轉化為具體的、實際的實驗現象，這樣更有利于學生理解。因此，教師可以結合教學內容，將高中物理知識通過實驗巧妙地轉化為簡潔、直觀的具體現象，讓學生能夠感受到物理實驗的樂趣，體現出實驗的巨大魅力。這樣，不僅能夠增強學生的探究熱情，同時也能提升實驗教學的效率，促進學生實驗能力的提升。
例如，關于高一物理“加速度”的教學，對于初次學習加速度概念的學生來說，正確理解加速度定義有一定難度，特別是涉及加速度和速度區別和聯系問題，學生不容易建立一個清晰的運動形象。為幫助學生正確建立加速度的概念，采用了“用聽覺理解加速度”的實驗裝置。在一輛沿斜面滑下的小車后面，拖一根長約2m的磁帶。磁帶上錄有一個節奏性好音樂（如“葬花吟-古箏”）。把錄聾機的放音磁頭接出來，裝在斜面的頂端固定位置上，用貼有細氈的彈性金屬片把磁帶輕輕靠在磁頭上，當小車從斜面頂端沿斜面向下運動時，小車拖動磁帶，使錄音機發聲。如果小車速度不變（勻速運動），并且速度適當，錄音機的音調不變，音樂好聽。如果小車速度變快，音樂音調變大，音樂難聽。這樣就在視覺所觀察到的速度變化和聽覺所感受的聲音變化之間建立了聯系。用聽到聲音的高低變化來理解速度變化。用音調變化的快慢來理解速度變化的快慢，即加速度的大小。由于人耳對音調的感受不僅靈敏，而且對“變”的感受比視覺更直接，因而對變化率的概念比較容易建立。實驗時，學生在老師指導下傾聽錄音機的發聲，對什么是“變”，什么是“不變”，什么是“變得多”，什么是“變得快”，便有一個直接的感知。這種視聽結合的演示實驗，通過不同感知方式的遷移和融合，使學生得到一次直接領悟的認知，促進了學生直覺思維的發展，激發了學習的興趣，有利于培養學生的創新能力。
又如在“驗證平行四邊形定則”的物理實驗中，教師可以讓學生準備一些規格一致的橡皮筋，用來代替彈簧測力計，引導學生用兩根橡皮筋去拉動固定在桌面上的橡皮筋，然后通過橡皮筋的伸長量來進行作圖。這樣，學生更容易直觀地看到力的平行四邊形定則現象，既簡化了實驗步驟，同時通過直觀的伸長量替換了原有的彈簧測力計讀數，符合學生的形象思維，更容易讓學生理解物理知識的內涵。
二、 利用身邊資源，開發物理實驗
高中物理知識與學生的生活有著密切的聯系，教師可以引導學生在生活中利用可以實驗的資源，對物理知識進行實驗探究，這些生活中容易得到，簡單而又具有趣味性的實驗材料可以更好地激發學生的興趣，讓學生積極地進行身邊資源的開發，制作簡單的實驗道具，通過自主探究或是合作學習探究的方式開展高效的物理實驗。這樣，不僅能增強知識與實踐的聯系，同時也能促進學生設計能力、操作能力和創新能力的提升。面對生活中豐富的物理實驗資源，每一個學生都有親自操作、發現和生成物理知識的沖動和欲望。
以“摩擦力”教學為例，初中時候學生基本掌握了有關摩擦力的概念，高中主要讓學生能夠理解滑動摩擦力與壓力之間的關系，即物體的滑動摩擦力與壓力成正比，與摩擦因數成正比。摩擦力廣泛存在于生活中，因此教師可以引導學生運用身邊的資源進行有關的實驗，親自感受滑動摩擦力與壓力的關系：一個學生選用一本字典放到桌面上，然后用手輕輕推字典，字典就開始運動了;為了體現“增加壓力”，可以讓一個女同學用力壓住字典，必須用更大力才能將字典推動;最后，讓兩個力氣比較大的學生（最好男生）壓住字典，學生無論如何也推不動了。通過學生親自試驗，有力地驗證了“物體滑動摩擦力與壓力的關系”，這樣再進行滑動摩擦力公式f=μN的理解就容易多了。教師引導學生運用生活中的資源進行物理實驗的開展，既有利于學生深入地理解知識，同時也能提高學生的實驗能力和創新意識，從而提升學生的實驗效率。
三、 運用新技術，提升實驗精度
現代科技的發展也為物理實驗帶來了更多的便捷性，為物理知識的探究提供了更多的思路和方法。新技術的應用，無論是從設計理念，還是實驗操作、現象和結果都是傳統物理實驗不能比擬的。這就使得物理實驗現象更加地簡單、形象，操作更加地便捷，而結果卻更加地精確，減少學生實驗誤差的同時，也培養了學生科學的實驗態度。新技術的運用既是教師與時俱進、不斷改進實驗教學的體現，也是反映物理知識本質，革新實驗設計和操作的有效方法，可以為學生帶來更好的實驗體驗，提升學生的實驗能力。
例如學習“電容”有關知識的時候，以往只能用普通電容器（電容量小），學生還沒有看到實驗現象，電容器便沒有電量了，使得教學實驗效果不佳，學生很難將電容的原理搞清楚。現在，電容量為100F的電容在網上可以輕松地購買到，教師引導學生用大容量的電容進行實驗，學生可以直觀地看到教材中描述的現象，效果遠遠優于小容量的電容。同時，在為大容量的電容充電以后，還可以當做臨時的電源使用，用于探究安培力等物理實驗，既環保又高效，充電迅速，使用方便，是學生實驗的理想材料。
總而言之，高中物理實驗教學也不能墨守成規，尤其是在素質教育的背景下，教師也要與時俱進，將時代的元素、最新的技術應用到實驗教學中，并引導學生進行傳統實驗的轉化和改進，優化實驗效果，提高實驗效率。同時，教師也要鼓勵學生在生活中進行物理實驗，大力地運用生活資源，這樣不僅能夠拉近物理與生活的距離，同時也能提高學生的實驗能力和創新能力，促進學生的物理素養發展。
參考文獻：
[1]劉明.探究實驗創新的思考——從《探究加速度與力、質量的關系》實驗課說起[J].湖南中學物理，2015（1）.
[2]魯世明.高中物理演示實驗教學中學生創新能力的培養策略[J].物理教學探討，2013（1）.
作者簡介：童慶山，福建省福州市，福建省福清第一中學。
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