高中物理实验创新探析

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　　【摘要】物理教学中，做物理实验具有非常重要意义，可以使抽象的问题具体化。在新课程改革推进阶段，物理教师应以实际行动，实事求是，创新传统的物理实验，运用现代教学手段，结合最新的教学工具，接触现实生活，修改不完善的实验，引导学生进行设计实验。让物理实验真正发挥作用，帮助理解和启发智慧实验。
　　【关键词】高中物理；实验；创新事例
　　物理是一门以实验为基础的学科。因此，实验教学是物理教学中非常重要的一部分内容；另外一方面，实验教学可以有效地锻炼学生的动手能力，促进学生将书本上的知识与实践能力相结合，所以，实验教学也是提升学生综合素质的重要途径。在新课程改革不断深入的情况下，高中物理实验教学也要在实践中不断创新，这就需要我们一线教师不断探索。在长期的教学实践中，笔者在高中物理实验教学的方面总结了一些经验，又总结了同事们的优秀成果，将近些年高中物理实验的创新成果做一个汇报，希望对一线教师的物理实验教学有所帮助。
　　一、使用现代工具增强实验效果
　　现在更受欢迎的是传统的实验物理课项目，在过去，由于我国教学硬件环境不齐全，受到一些设备和条件的限制，所得到的实验现象并不完善，操作不太方便学生观察。随着教学设备的不断完善，我们可以充分利用这些新工具，新实验方法来改进物理实验。
　　1.投影仪
　　一些演示实验的实验变化不明顯，操作范围小，实验结果不能清楚地传达给每一个学生，那么我们可以使用投影仪放大实验效果。如，“游标卡尺的使用和测量”，以前教师操作演示，由于游标卡尺规模小，坐在后面的学生认为没有厚度。现在，我们可以使用投影仪放大效应，游标卡尺的规模上的投影，它可以提供一个开发规模上的投影，确保每个学生可以观察实验结果。
　　2.Excel数据处理功能
　　随着信息技术技能的提高，现在大多数中学生都能够使用Excel的一些基本操作，处理简单的表格，但对Excel的功能不了解深。事实上，Excel功能还有很多功能没有被利用，充分利用Excel数据处理功能，可以帮助我们解决一些实验数据，得到更准确的结果，更方便和高效。例如，在物理教学中，为了探索质量和加速度之间的关系，通常在收集多组数据，进行比较，这时手工数据统计、耗时且容易出错的情况下，如果我们知道Excel更深入的功能，直接将两组数据的质量和加速度转换为Excel图表，就可以自动生成反向曲线。
　　3.数字化实验
　　数字化实验可以自动采集数据，提高实验效率。数字化实验是将传感器与计算机两者相结合，可以与实验装置相结合，也可以独立完成实验。它属于一种高技术含量的实验方法。探究牛顿第三定律，并使用数字实验，计算机可以快速显示相互作用力之间的关系，从而产生相互作用力的大小相等方向相反的结论，确认牛顿第三定律，也可以进一步探索，力的大小与物体的加速度方向无关。
　　二、从生活现象出发完成实验
　　选择贴近生活的实验，使学生能够理解物理知识与现实生活的紧密联系，激发兴趣，激发学生的发展思维。另一方面，利用普通项目进行实验，从教科书的实验过程中进行良好的物理实验，充分发挥学生的想象力，锻炼学生的设计实验和动手能力。
　　1.选择生活中常见的工具
　　物理实验不需要在实验室里，用专业的实验设备完成，在保证安全的前提下，也可以利用生活中的东西进行试验。笔者看到一个老师在设计一个实验，用磁铁、罐头、竹签、纸盒和其他辅助材料。当易拉罐旋转着靠近磁铁的时候，如果磁铁静止，易拉罐也会快速静止，这时候再旋转磁铁，易拉罐也会随之转动。本实验简单明了地展示了电磁阻尼和电磁驱动原理。
　　2.利用人体进行实验
　　最简单的实验工具其实是在我们周围，没有任何外部干预，只靠我们自己的身体也可以做一点“实验”，大致感受压力，和其他运动。比如，手指敲击桌面，手指作为受力方，但也能感觉到疼痛，如果增加敲打，可以增加手指的疼痛感，这就证明了反应与反应之间的关系；再例如，一个同学，请做下蹲运动，同时手臂水平伸展运动，其他学生在观察的总数中，这个同学手以匀速呈现斜运动，从而可以观察到一些简单的运动合成。
　　三、在教学中改进实验
　　现在高中物理实验，主要是严格按照教材步骤完成实验设计，尽管这些经过实验很多次验证，但毕竟不是完全适用于所有的教学情况，对所涉及的材料良好的实验步骤，我们不必完全遵循，可以稍微修改，使其更方便和完善。
　　1.对传统实验不足之处加以完善
　　一些经典的实验已经存在了很长时间，但实验结果并不令人满意。我们可以稍微改进一下数据，使数据更稳定，更容易操作。如在查询中滑动摩擦，常用的是直接用手拉弹簧测功器的方法，但不容易拉弹簧测力计直接拉强度，导致数据波动较大，影响实验结果。我们可以用手拉木板，使张力相对容易控制，得到的数据将更加准确。事实上，对于整个实验来说，这个变化可以说是非常小的，但它实际上提高了实验的效果。
　　2.依据实际情况安排实验
　　我们在课堂上做实验，不仅要考虑实验的效果，而且要考虑到课堂环境以及操作的实际教学效果，在必要的时候，我们可以对试验过程做一些调整，使它适应课堂教学条件。例如，在牛顿管自由落体的实验中，通常的方法是把羽毛放在空气牛顿管中进行自由落体，然后再取出牛顿管，再观察这种现象。但在提取空气的过程中，既耗时又嘈杂，学生们在下面等着，课堂教学自然形成了一个缺口。如果老师事先画了一个牛顿管，真空中的自由落体实验，那么空气，也可以有同样的效果，也可以节省时间。
　　四、创新实验设计
　　在改造传统实验的同时，我们可以完全摆脱传统实验的束缚，自行设计实验计划。我们可以用更方便、更新颖的方法完成实验。当然，这个过程可以由老师和学生来完成，因此，不仅要设计出与物理实验教学现状相对应的，也可以培养学生的探索精神。相比之下，自己设计的实验学生更有动力，更愿意开发和比较不同角度的实验。
　　1.小实验中的大道理
　　有许多实验材料很少，步骤很简单。每个学生都可以自己设计和完成自己的作品。例如，学习“平行四边形法则”，作者用来鼓励学生设计实验来验证平行四边形法则，一个学生可以提出可视化的作用力，这个想法是照亮了每个人的心灵，你用橡皮筋张力的大小，与两个弹性伸长长度和规模验证“平行四边形法则”，学生在这个过程中也学到了新的测试方法。
　　2.自己动手，边做边学
　　一些定理，验证规则麻烦，不能像在“橡皮筋实验”完成前那样简单，这就需要教师和学生一起，在不断探索中修改实验，逐渐达到理想的效果。如，学习本节“曲线运动中的受力方向”，有学生带来兄弟的玩具车和赛车轨道，将轨道设计成圆形弧形，在突然停车时观察汽车的运动方向。这是一个很好的设计，但是很容易脱离轨道，很难做实验。其中一名学生提议用球替换汽车，第一名是选择乒乓球，但乒乓球太大、太轻、不太理想。最后老师选择了钢球，在轨道上自由滑动，然后把小纸箱切的轨道，最后无论小球从什么高度、滑动速度，都飞进一个小纸箱，充分展示了压力曲线的运动对象。
　　通过上面的各个例子，我们可以看到，高中物理实验不是死板的，僵化的，而是为了让学生更好地理解物理知识，验证物理原理，提高学生对物理学习的兴趣，锻炼学生的理解思维，培养学生的实际操作能力。因此，我们的物理教师不应该对物理实验进行定型和形式化。我们应该继续以实事求是的态度来创新物理实验，提高学生的物理学认知，更好地为物理教学服务。
　　参考文献：
　　[1]邵合义.例谈高中物理实验改进技能[J].中国教育技术装备，2009（8）：141-142.
　　[2]窦兴明.用实验着凉物理课堂——河南省2015年高中物理实验创新活动纪实[J].中学物理教学参考[J].2015（13）.
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