摘 要：在整個高中理科學(xué)習的過程中，高中物理是一門非常重要的學(xué)科，在學(xué)習的過程中占據(jù)著非常重要的地位。但由于時代的發(fā)展和教學(xué)方法的限制，當下高中物理教學(xué)的過程中，很多學(xué)校主要采用的還是傳統(tǒng)的教學(xué)模式，既沒有重視物理實驗的重要性，也沒有很好地重視物理實驗創(chuàng)新性和設(shè)計性的重要性。從教學(xué)的結(jié)果來看，很多學(xué)生都在物理學(xué)習的過程中慢慢喪失了對物理學(xué)習的興趣，最終使得物理學(xué)習的質(zhì)量降低。因此，在高中物理學(xué)習的過程中，尤其要重視對物理實驗的設(shè)計與實踐，通過對實驗全方位的設(shè)計來更好地提高學(xué)生物理學(xué)習的主動性，從而更好地提高物理教學(xué)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高中物理；物理教學(xué)；創(chuàng)新實驗；實驗設(shè)計；實踐過程

一、 引言

從特點的分析來看，物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，它的根本出發(fā)點不僅僅是為了培養(yǎng)學(xué)生根本的實驗技能，更重要的是為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，并通過實驗更好地增強學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力。而到了高中之后，物理學(xué)的學(xué)習重點和難點正慢慢凸顯出來，傳統(tǒng)的實驗方法已經(jīng)不能夠很好地滿足學(xué)生學(xué)習的需求，更重要的是要通過將實驗中的某些設(shè)計方法從根本上得以改變，并更好地通過采用創(chuàng)造性的科學(xué)方法和思維的方法來提升學(xué)生的創(chuàng)造性思維，從而從根本上培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。本文主要就高中物理教學(xué)中創(chuàng)新實驗的設(shè)計和實踐進行了具體的分析和介紹，希望能夠給大家以參考性的意見和建議。

二、 目前高中物理教學(xué)中存在的缺陷

1. 無法充分展示學(xué)生的主體地位

當前物理教學(xué)的過程中，采用的都是傳統(tǒng)課堂的教學(xué)模式，就算已經(jīng)把學(xué)生引到了實驗室中去，老師還是會側(cè)重對實驗的講解，從而忽視了學(xué)生才是做實驗過程中的主角。整個做實驗的流程還是以老師先去示范，之后學(xué)生再去進行相對應(yīng)的模仿為主，這樣做根本沒有辦法很好地顯示學(xué)生的主體地位。很多學(xué)生反應(yīng)做了實驗之后還是沒有辦法理解其中的原理，根本的原因就在這里。而且傳統(tǒng)的高中物理實驗方式根本沒有辦法培養(yǎng)學(xué)生獨立創(chuàng)新思考的能力。

2. 沒有辦法很好地將教學(xué)中的價值體現(xiàn)出來

很多高中在進行物理實驗的過程中采用的還是說教的模式。老師先在上面示范實驗，然后再把所得的信息整理歸納出來。這樣就沒有辦法很好地凸顯實驗設(shè)計給學(xué)生帶來的重要性，最終這種先做實驗然后再歸納整理的方法就會讓學(xué)生覺得枯燥無味，久而久之也就對物理學(xué)習失去了興趣。因此在高中物理教學(xué)中，創(chuàng)新實驗的設(shè)計和實踐才顯得非常重要。

3. 驗證實驗和實踐的匱乏

在高中物理實驗新改革和創(chuàng)新的過程中，需要對一些所囊括的要素進行深入的探析，在這個過程中，學(xué)生經(jīng)常容易進行獨立的思考和設(shè)計，并最終加入到設(shè)計的整體過程中。但是，在實際操作的過程中，一些高中物理教學(xué)的過程嚴重缺乏創(chuàng)新和實踐的因素，導(dǎo)致最終高中物理的教學(xué)質(zhì)量沒有辦法被有效地提升。

三、 高中物理教學(xué)實驗設(shè)計的主要原則

1. 趣味化的原則

提倡對高中物理教學(xué)創(chuàng)新實驗的設(shè)計，需要更好地遵循趣味化的原則。因為高中物理的知識本身就非常的枯燥，教師必須通過設(shè)計一些妙趣橫生的實驗來更好地向?qū)W生展示一些實驗的原理，并通過這樣一個過程來更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習物理知識的熱情和興趣，這樣學(xué)生在做實驗的過程中也不會覺得物理是一門非?？菰锏膶W(xué)科。在對自然現(xiàn)象進行教學(xué)的過程中，傳統(tǒng)的教學(xué)實驗是用電感線圈和小燈泡來進行實驗的演示，總體實驗的效果并不會很好，而如果我們可以加入日光燈整流器或者是二節(jié)干電池的加入來進行觸電實驗的設(shè)計，讓學(xué)生更加深刻地感受到自然現(xiàn)象的存在，而且通過這樣趣味化實驗的設(shè)計，學(xué)生就不會覺得物理實驗是枯燥并且單調(diào)的，更多體現(xiàn)的是一種新奇和生動的特點。

2. 生活化的原則

從上面的靜電除塵和摩擦力比較的實驗中，我們可以懂得物理這門學(xué)科是一門應(yīng)用性和生活性都非常強的學(xué)科。而物理知識滲透到生活中的例子也是非常多的，各種物理現(xiàn)象和物理變化時不時都會在我們的身邊和工作中發(fā)生。因此在高中物理實驗設(shè)計的過程中，我們一定要將學(xué)到的物理知識更好地與生活中的經(jīng)驗相結(jié)合，并選擇與學(xué)生生活相近的素材，這樣才能夠更好地激發(fā)出學(xué)生本人的興趣。例如，老師可以通過引入自行車輪胎上的一些花紋材料來更好地讓大家明白摩擦力的原理。在生活中我們經(jīng)?？梢钥吹阶孕熊嚨妮喬ド嫌泻芏喟纪共黄降幕y，很多學(xué)生乍一看會認為是為了讓自行車變得美觀而設(shè)計的，而實際上，花紋的運用就是為了讓它的摩擦力進一步增大。

再比如，老師不用特意地進行物理實驗，單從講解我們?nèi)梭w行走時的一些原理時，就可以讓學(xué)生更好地明白一些力學(xué)原理。其實行走過程中的每一個環(huán)節(jié)都包含著很多力學(xué)的原理。在走路或者跑步的過程中，我們?nèi)梭w其實會受到空氣的阻力、自身的重力和地面對我們的腳部起到的支撐力等關(guān)系。里面涉及豎直向上的壓力、水平方向的摩擦力和其他種類的力組成的合力，那其實這些就是根據(jù)生活中的例子來更好地進行高中物理教學(xué)中創(chuàng)新實驗設(shè)計的有關(guān)過程。

3. 以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力為原則

要對高中物理的概念進行全方位的理解，最重要的原則就是要全方位地培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。例如在做“勻變速直線運動”這個分組實驗的過程中，只有讓學(xué)生自己懂得打點計時器的主要結(jié)構(gòu)和工作原理，并讓學(xué)生通過打出的點判斷物體運動的狀態(tài)，然后再讓學(xué)生自己通過記錄距離來更好地明白勻速直線運動的狀態(tài)。而所謂的在物理教學(xué)中進行創(chuàng)新實驗和設(shè)計實踐指的就是讓學(xué)生在做實驗的過程中有一種做主人翁的感覺，從而能夠全方位地進行物理實驗。物理老師應(yīng)該從傳統(tǒng)的主導(dǎo)物理實驗的角色轉(zhuǎn)變成引導(dǎo)者，讓學(xué)生能夠通過一步步的實驗而從中找到樂趣。

4. 科學(xué)性原則

在進行高中物理教學(xué)實驗設(shè)計的過程中，科學(xué)性是最根本的要求。不管做什么實驗，設(shè)計的方案和實驗的過程都不應(yīng)該出現(xiàn)錯誤，而且整個實驗的過程要能夠真實而客觀地揭示其中的規(guī)律。如果實驗的過程中一旦沒有對相關(guān)實驗的數(shù)據(jù)進行科學(xué)的處理，那么就會產(chǎn)生科學(xué)性的錯誤。用單擺測定重力加速度是高中物理中常做的一個實驗。如果不慎在擺動的過程中形成圓錐運動的話，如果擺角過小，甚至小于5度的話，那么測出的重力加速度的值就會因此而不準確。所以在進行高中物理教學(xué)實驗的創(chuàng)新過程中，尤其不能設(shè)計違背科學(xué)性的實驗，不僅測出的數(shù)值不準確，而且也會讓學(xué)生對于高中物理嚴謹?shù)男蜗蟠蟠蛘劭?。endprint

5. 社會性原則

不管在進行哪一種高中物理實驗的過程中，也一定要遵循社會性的原則。在做實驗的過程中尤其要重視合作學(xué)習，并在這個過程中不斷地進行合作和交流。學(xué)生們不僅可以交流實驗設(shè)計的知識方面的內(nèi)容，而且還可以交流做實驗的方法和做實驗的思維模式。而且老師可以通過讓學(xué)生合作做實驗的方式讓他們更好地學(xué)會互相合作，并在這個過程中區(qū)分出實驗?zāi)芰姾蛯嶒災(zāi)芰θ醯膶W(xué)生。

6. 直觀性原則

高中的物理實驗就是通過實驗的方式更好地讓學(xué)生去理解物理實驗的本質(zhì)，因此在進行高中物理實驗的過程中，直觀性是一種非常重要的原則。磁感線在高中物理中是一個非常重要的概念。首先可以將鐵屑均勻地撒在玻璃板上，然后再把它放置在磁鐵上，之后再輕輕地敲擊玻璃板，這樣就可以觀察到鐵屑在空間中形成了有序的排列。但是僅僅這樣，整個磁感線還只是在水平的方向上進行排列，看起來還不是很直觀清晰。如果能夠在實驗之前事先準備好一張白紙，然后在白紙的一面涂上膠水，之后再利用白紙的膠水面將玻璃板上的鐵屑緊緊地黏住，在之后就可以由水平展示磁力線轉(zhuǎn)變?yōu)樨Q直展示磁力線。不管做任何物理實驗，最重要的就是要使得實驗的可見度大大地增加，從而讓教學(xué)的效果得以增強，同學(xué)進行實驗觀察的時候也就可以更加地直觀和清晰。

四、 高中物理教學(xué)中實驗設(shè)計與實踐的范例

1. 鐵球單擺實驗

在讓學(xué)生明白重力的定義的基礎(chǔ)上，老師應(yīng)該改變傳統(tǒng)的實驗操作方法，更好地采用鐵球單擺實驗的方法來讓學(xué)生明白重力的含義。具體實施的步驟如下：先用一個細線穿過球上面的小孔，再在細線的一端稍稍打一個比較大的結(jié)，制成一個單擺；用鐵夾固定在鐵架臺的一段，然后注意把鐵架臺放在實驗桌的一邊，把單擺很好地固定仔鐵夾上，之后再讓擺球呈現(xiàn)自由下垂的態(tài)勢；后面再采用刻度尺和游標卡尺來全方位地測量擺長，再用所設(shè)置的單擺拉開一個角度，之后再進行自由擺動的測試，當單擺完成一輪全振動的時間之后，再按單擺的運動軌跡進行測量。傳統(tǒng)的實驗方式只是通過這樣反復(fù)地測量讓學(xué)生更好地明白重力的含義。而為了使得實驗?zāi)軌蚋拥赝晟疲梢愿淖儐螖[實驗中的擺長，并通過反復(fù)的幾次測量來更好地求出重力加速度，從而計算出重力加速度的平均值。其實通過這樣一次單擺實驗的改良設(shè)計，為的是讓學(xué)生能夠更好地理解所謂重力的概念。

2. 摩擦力比較實驗

在很多高中物理實驗設(shè)計的過程中，讓學(xué)生更好地對物理學(xué)科產(chǎn)生濃厚的興趣是非常重要的一個突破點。教師應(yīng)該通過使實驗器材得以豐富才能夠讓學(xué)生更好地進行實驗，從而使得實驗的效果能夠更好。傳統(tǒng)的實驗過程是用光滑的木板、棉布、毛巾、刻度尺等做成斜坡的小車，然后再將小車放在斜坡上，下面鋪上光滑的木板，然后讓小車非常自然地滑下來，等到小車停止之后，再具體用刻度尺測出距離；之后再把小車放在同樣斜度的斜坡上，下面鋪上棉布和毛巾，等到小車自然滑下并停止之后再分別用刻度尺測出固定的距離。其實在這樣的實驗過程中，大家可以通過配置攝像器材或者是其他工具的方式，讓其更好地記錄下小車滑動的軌跡和圖像，這樣大家就能夠在整體的過程中更加清楚地得出摩擦力越小，小車活動得越遠這樣一個結(jié)論。

3. 靜電除塵實驗

在講到靜電這個知識點的過程中，我們一定要懂得運用生活中的一些材料來更好地對整體實驗的過程進行全方位的設(shè)計。我們可以利用靜電起電機、易拉罐、蚊香等材料設(shè)計一個簡單的實驗。先把蚊香放入易拉罐中，然后再用打火機來點燃蚊香，當屢屢的青煙從易拉罐的內(nèi)部向上冒出之后，它們會迅速接入高壓，然后其煙氣會迅速地消失。

4. 表面張力實驗

在舞臺演出的過程中，我們經(jīng)常可以看到很多類型的肥皂泡四處飄散和追趕的場景，一群孩子在追趕肥皂泡的場景真是讓人感覺分外高興。這個場景就可以和高中物理實驗中的表面張力實驗聯(lián)系在一起。先用細的金屬絲圍成一個環(huán)，然后再在上面系一圈略大于圓環(huán)的直徑的細線，之后再將圓環(huán)放入肥皂水中，隨即再把它拿出來。如果仔細觀察會發(fā)現(xiàn)在金屬環(huán)上已經(jīng)形成了一層薄薄的肥皂膜，彎曲狀的細線又把肥皂膜分成了兩個部分，再用一個小刀輕輕地將細線一側(cè)的肥皂膜劃破，然后再讓學(xué)生自己觀察。最終學(xué)生可以觀察到原本處于松弛狀態(tài)的細線又重新緊繃了，而且已經(jīng)慢慢向著肥皂膜的一側(cè)彎曲。其實這個實驗的內(nèi)在原理就是表明物質(zhì)分子之間存在引力，而且肥皂泡沫表面存在著張力。

5. 超重與失重現(xiàn)象

在高中物理的教學(xué)過程中，讓學(xué)生更好地明白超重與失重的現(xiàn)象非常重要?？梢韵忍暨x一個平時大家使用的礦泉水瓶，在礦泉水瓶底部開一個小孔，然后用橡皮膜套住瓶口，取得一定量的有色水，慢慢地注入到瓶子內(nèi)部。老師可以請一名學(xué)生上臺進行實驗地演示：先把瓶子提起來，然后就可以看到橡皮膜慢慢增加的情況，而如果以一個非常快的速度在增加的話，橡皮膜就會因此出現(xiàn)破裂的情況，橡皮膜破裂的時候就是水處于超重的狀態(tài)。然后可以要求一名學(xué)生代表同樣在瓶子里面注入半瓶水，然后我們可以看到扎在瓶口的橡皮膜最終形成了水球，如果此時再讓瓶子從高空往下落的話，那么就可以看到水球不斷消失，其實此時瓶子里面的水正處于沒有壓力的狀態(tài)，而這就是我們所熟知的失重現(xiàn)象。

五、 結(jié)束語

綜上所述，要想使得高中物理教學(xué)的效果變得更好，那么最根本的方法就是要把課本上的理論知識和實踐操作的機會相互結(jié)合起來。只有充分重視高中物理教學(xué)中的創(chuàng)新實驗的設(shè)計和實踐，那么才能夠有力通過改進實驗的方法來更好地提高學(xué)生的理解能力和接受能力，并在實驗的過程中有效地提升中學(xué)生的主體地位，最終起到提高學(xué)生物理學(xué)習的積極性和學(xué)習效果的目的。

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作者簡介：柯秋玲，福建省廈門市，福建省廈門市翔安第一中學(xué)。endprint