李月東

【摘 要】實驗教學是高中物理的重要內(nèi)容，縱觀高考，實驗題是高中學生學習中的難題，特別是創(chuàng)新實驗題，學生很難獲得高分；并且學生的實驗技能及素養(yǎng)不高。因此，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)與創(chuàng)新能力，任重而道遠。設計創(chuàng)新實驗，激發(fā)學生學習興趣，切實提高實驗效果。本文就如何創(chuàng)新設計高中物理實驗作扼要闡述。

【關鍵詞】高中物理實驗；創(chuàng)新設計；多媒體；教學情境

一、高中物理實驗創(chuàng)新設計的重要性及意義

教育者必須具有創(chuàng)新精神！目前，隨著新課程改革的推進，高中物理實驗教學，雖然取得一定的效果，但是，部分教師認識不夠，實施教學時把學生實驗變成了演示實驗，課堂演示實驗變成了理論教學，沒有認真組織學生探究實驗，并且實驗教學手段單一，沒有足夠的吸引力；而學生在實驗課中，探究過程馬虎、懶動手、不動腦，被動性強，主動性弱，實驗意識不強！因此，圍繞實驗目標設計合理的實驗教學過程，提高學生的探究熱情，就顯得非常必要了。

二、如何進行創(chuàng)新性的實驗設計

創(chuàng)新需要豐富的創(chuàng)造力，教師要不斷的學習，認真研究課本，提高自身知識儲量和創(chuàng)新思維能力，掌握實驗創(chuàng)新設計的方法?，F(xiàn)從三個方面著重談創(chuàng)新設計高中物理實驗的方法。

（一）為幫助學生突破學習難點而創(chuàng)設實驗

根據(jù)實驗特點和目標及學生學習中遇到的難點，有目的去創(chuàng)設實驗，幫助學生解惑，克服學習中的困難。如：《探究加速度與力、質(zhì)量的關系》中，如圖甲實驗裝置：

教材設計的實驗中，細繩對車的拉力認為等于配重（即鉤碼）的重力，而鉤碼是做加速運動的，因此，兩力并不相等，會造成系統(tǒng)誤差。為減小誤差，此實驗的條件是：鉤碼的質(zhì)量要遠小于小車的總質(zhì)量。這是學生學習的難點，相信教師當時也用整體法和隔離法推導出這個條件，但效果不理想，學生在處理與這個條件相關的問題時，還是易混淆、出錯。如圖乙，如果在細線和小車之間接一個力的傳感器，此時，實驗還需要這個條件嗎？明顯不需要，因為從力的傳感器上可以直接讀出細繩對小車的拉力。因此，根據(jù)實驗不足和學生學習遇到的困難，設計合理的過程，幫助學生解惑、克服困難是我們的首要任務！解決措施：如果我們同時把這兩個裝置的實驗設計在實驗過程上，讓學生分3-5小組分別探究完成，然后小組間交流討論，教師再總結(jié)強調(diào)上述的條件，通過這樣靈活設計實驗，協(xié)助學生突破了學習難點，從而達到我們要實現(xiàn)的教學目標。

（二）利用多媒體的直觀功能創(chuàng)設實驗

受客觀、主觀等條件的限制，高中物理實驗效果往往不夠理想，特別是單一的演示實驗或純粹的實物操作實驗，而利用多媒體設計動畫、錄入聲音等元素，能激發(fā)學生的探究熱情、求知欲望，促使他們主動參與實驗，提高課堂效率。例如：在《研究自由落體運動》時，由于兩物體下落時間極短，學生難以觀察到兩物理是否同時到達地面。如果利用頻閃照相機拍攝物體的下落過程，然后通過多媒體再展示給學生觀看，同時可控制畫面的播放與暫停、快和慢，學生就很清楚的看到物體的運動過程，記住物體自由下落的特點：同時到達地面。又如：在研究《平拋運動》時，學生通過探究，用描點法作出物體的運動軌跡，然后按效果找到它水平、豎直方向的兩個分運動，用化曲為直的理念研究它的兩個分運動，從而得到物體作平拋運動的特點及兩個推論。然而，學生在這里會遇到兩個困難：水平、豎直分運動的等時性理解及物體運動到某點時豎直分速度的求解。如果教師在組織學生探究這個實驗時，配以電腦制作的flash課件，把兩個分運動與合運動的等時性展示給學生，課堂實驗效果將會事半功倍。

（三）圍繞創(chuàng)設最佳教學環(huán)境設計實驗

環(huán)境造就人才，良好的學習、教學環(huán)境，是教師施教、學生學習成功的重要一環(huán)，因此，教師應根據(jù)實驗探究目標創(chuàng)設最佳的教學環(huán)境。如：《探究功與速度變化的關系》是一節(jié)典型的科學探究課，通過探究，學生不但能掌握操作技能，還能使學生更加重視實驗中的科學思想的學習，不斷培養(yǎng)學生的發(fā)散思維和動手實踐能力。本節(jié)課的難點是：如何計算功？怎樣確定小車速度？如圖裝置：

如何創(chuàng)設實驗，幫助學生突破難點？我們可以從四個方面來創(chuàng)設最佳的實驗環(huán)境來展開教學：（1）創(chuàng)設平等、民主的教學情境：課前給每位學生發(fā)兩根相同的橡皮筋，要求他們自制紙質(zhì)彈丸，分別用一根、兩根橡皮筋做實驗，體驗彈丸的飛行速度跟什么有關？（2）設計合理的問題創(chuàng)設情境：問：.研究對象是什么？.是否要平衡摩擦力？如何調(diào)節(jié)？.怎樣計算功？怎樣確定小車的速度？每次實驗時橡皮筋是否應拉到同一位置？利用記錄的數(shù)據(jù)作w-v圖像，判斷兩者的關系？實驗的主要誤差在哪里？通過一系列問題的提出，引導學生進行思考，帶著問題去探究；（3）創(chuàng)設師生互動的活動情境：實驗小組分別交流討論，分享實驗的心得體會；（4）設置開放性問題：依據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作w-v圖像，問：圖像是直線嗎？兩者有什么關系？又如何尋求它們之間的關系？通過這四個方面的有機結(jié)合，開發(fā)了學生的發(fā)散思維，也體現(xiàn)課堂探究實驗的科學性，讓學生認識到科學探究是無止境的。

由上述可見，物理實驗的創(chuàng)新并不難，關鍵是要有勇氣，要敢于扭轉(zhuǎn)思路，利用學校的資源，靈活選材、巧妙設計，將它們有機地融入教學實踐中，激發(fā)學生的學習激情，只有這樣，我們的物理實驗教學才有活力，教學效果才會有更大程度的提高。

三、創(chuàng)新設計實驗要注意的事項

創(chuàng)新設計的方法、途徑很多，教師要認真研究教材，了解學生，善于整合數(shù)據(jù)，設計合理的實驗，總之，創(chuàng)新的思路是無窮無盡的。但是，要考慮設計是否合理、恰當，避免盲目的、毫無意義的設計，應在安全性、新穎性、科學性、可操作性上設計實驗，使教學目標得到很好的體現(xiàn)。

【參考文獻】

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