实验在物理教学中的有效性探讨

杨红芳

摘要：物理实验是高中物理的核心组成部分，新课改明确提出了实验在物理的重要地位。新课改下我们需要重新转变思维，换眼看世界，重新领会物理实验的核心作用，并课堂中加以运用，发挥物理实验教学在教育和培养人的情感态度和思维的作用。新课改以来，我积极的学习新课改的理念，和学生积极交流对话，和同事积极研究讨论。在研究过程中，我根据研究目的设计了学生调查问卷，并多次积极观摩其他老师的实验教学，实验课后对学生针对性的解惑和自我反思，获得第一手的研究资料和数据。在多年实验教学中进行积极探索和实践，成效显著，以下是我的一些尝试和探索。

关键词：高中物理;实验教学;方法

一、变演示物理实验为探究性实验，充分利用学生的好奇心驱动实验教学

物理课本中楞次定律的教学中，我们将它巧妙的设计成一个探究实验“感应电流的方向由谁决定”，问题提出后，学生反响强烈，课堂中聲浪一波高出一波。不少同学认为与“与原磁场的方向”、“磁场变大或者变小”、“面积变大变小”、“磁铁的形状”等因素有关，并展开激烈的讨论。公说公有理，婆说婆有理，于是最终决定设计实验方案验证猜想。我们通过控制变量法进行实验：第一组同学控制其他变量相同，对比N级拔出和S级拔出线圈的不同过程中感应电流的方向;第二组控制其他变量相同，验证N级拔出和N级插入线圈不同过程中感应电流的方向;第三组，改变线圈的面积进行实验;第四组，控制其他变量相同，研究不同形状的磁铁对实验的影响。分组实验中，学生互相合作，实验后四个组让组长展示楞次定律实验成果。很多学生反映楞次定律两年之后还记忆犹新，物理实验挺有趣味性的，也形成了正确的科学观和科学素养。

二、开放实验室，以实验考核为目标驱动学生课余开展实验

高中的每个学期期末，利用晚自习时间，以班级为单位开展个人实验考核。考核分为以下几步：第一步学生准备阶段，网上下载考核资料和视频让学生利用课余时间观看学习讨论，同时开放实验楼物理实验室，学生可以在课余时间进行实验;第二步，老师准备阶段，统一协调各位老师的工作并制定考核标准;第三步，学生实验考核阶段，每位老师负责6到7个学生的考核;第四步，实验考核总结阶段，统计实验考核结果，对优秀学生班上和学校广播表扬，在宣传栏贴上学生实验考核优秀照片，实验考核暴露出的问题再加以强调和实验教学上的改进，并个别实验暴露问题进行重难点突破。有了实验考核，很多学生也有了明确的目标和动力。同学们在老师的资料指导下很好的完成了自主实验操作，学生的实验操作取得了巨大的进步。

三、将物理原理拓展为物理小游戏，方便学生理解

我们可以将部分物理规律制成“小游戏增加物理的娱乐性，同时也可以达到深入的了解物理原理的目的。这样同时也可以将物理理论和原理升华，让物理原理不在高高在上，更加贴近生活贴近实际。比如说，在学习完匀速圆周运动时，我们可以利用原理设计出一个“杯口移球”的小游戏。游戏规则如下：参与者用杯子将球从一个桌面移到另一个桌面，移动过程中杯口需一直朝下，杯口必须竖直向下或者倾斜向下，此过程中球不能落地。每人拥有五次机会，成功者获得“倒杯移球大师”。本实验的原理是球受到重力和杯的弹力作用下做匀速圆周运动，于是小球不会掉下来。通过这次实验，极大的激发了学生学习圆周运动的热情。又比如，在机械能守恒中，我们可以设计一个有悬念的实验，“大铁球会撞坏鼻子么？”我们可以在铁架台上挂一个大铁球，给学生以震撼。人的鼻子处于和小球等高的地方，让大铁球掉下来，观察老师我的鼻子会被撞变形么？一个震撼性的实验小游戏恰到好处的解决了学生的疑问。

四、利用物理实验将物理现象形象生动呈现给学生

比如在牛顿第三定律中，“任何状况下作用力与反作用力等大反向”学生不易理解。我们可以用DIS实验技术，用两个力学传感器同一直线上，用变力拉伸，在加速、匀速、减速情况下通过观察力的传感器的数值，学生通过电脑直观观察到这两个数值是相等的。于是学生很容易就形成结论：任何情况下，无论是恒力还是变力、加速或是减速过程中，相互作用力总是等大反向的。又比如学习楞次定律的过程中，为了让学生真实深刻的理解阻碍的物理意义，可以使设计一个实验“两块磁铁同时落地么”。在这个实验中，我们用到两根除材料不同其他完全相同的空心铝管和玻璃管，让两块相同的磁铁从同一高度自由下落，让同学猜测两块磁铁同时落地？很多同学认为是同时落地的，于是我们开始实验，让学生听到哪个球先落地的声音。实验现象证明两块磁铁不是同时落地，玻璃管中的磁铁先落地，同学们很震撼也提出了疑问“伽利略不是做过比萨斜塔实验，两个小球同时落地？”后面老师引导学生思考：磁铁下掉的过程是一个电磁感应的过程，有感应电流产生么？感应电流有什么效果？通过实验很多同学恍然大悟，清晰的看到了“阻碍”，起到了良好的效果。

五、利用其他器材设计创新实验，以达到一实验多变、举一反三的效果。

比如说气垫导轨和光电门的组合可以减少空气阻力，减少实验误差。在实验课中我们可以拓展，巧设问题：“如果把气垫导轨用在牛顿第二定律实验中，还用不用平衡摩擦力？实验误差会减小么？”以此类推，采用发散性思维继续拓展“动能定理实验中可以用气垫导轨改进么？”“机械能守恒也可以这样改进么？”当学到力的传感器，我们也可以将其用到以上实验中更准确的测量合力。通过横向与纵向的联系和拓展，学生对物理实验原理形成更深刻的理解。

结语

在实验教学中，我们遇到物理概念的难点可以巧用物理实验来突破，通过实验形象生动的展示给学生。当然也可以开展趣味实验和物理小游戏给学生不间断鼓气，让学生认识到学习物理是一件充满乐趣的事情。

参考文献：

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