如何创新设计高中物理实验

李月东

【摘 要】实验教学是高中物理的重要内容，纵观高考，实验题是高中学生学习中的难题，特别是创新实验题，学生很难获得高分；并且学生的实验技能及素养不高。因此，培养学生的科学素养与创新能力，任重而道远。设计创新实验，激发学生学习兴趣，切实提高实验效果。本文就如何创新设计高中物理实验作扼要阐述。

【关键词】高中物理实验；创新设计；多媒体；教学情境

一、高中物理实验创新设计的重要性及意义

教育者必须具有创新精神！目前，随着新课程改革的推进，高中物理实验教学，虽然取得一定的效果，但是，部分教师认识不够，实施教学时把学生实验变成了演示实验，课堂演示实验变成了理论教学，没有认真组织学生探究实验，并且实验教学手段单一，没有足够的吸引力；而学生在实验课中，探究过程马虎、懒动手、不动脑，被动性强，主动性弱，实验意识不强！因此，围绕实验目标设计合理的实验教学过程，提高学生的探究热情，就显得非常必要了。

二、如何进行创新性的实验设计

创新需要丰富的创造力，教师要不断的学习，认真研究课本，提高自身知识储量和创新思维能力，掌握实验创新设计的方法。现从三个方面着重谈创新设计高中物理实验的方法。

（一）为帮助学生突破学习难点而创设实验

根据实验特点和目标及学生学习中遇到的难点，有目的去创设实验，帮助学生解惑，克服学习中的困难。如：《探究加速度与力、质量的关系》中，如图甲实验装置：

教材设计的实验中，细绳对车的拉力认为等于配重（即钩码）的重力，而钩码是做加速运动的，因此，两力并不相等，会造成系统误差。为减小误差，此实验的条件是：钩码的质量要远小于小车的总质量。这是学生学习的难点，相信教师当时也用整体法和隔离法推导出这个条件，但效果不理想，学生在处理与这个条件相关的问题时，还是易混淆、出错。如图乙，如果在细线和小车之间接一个力的传感器，此时，实验还需要这个条件吗？明显不需要，因为从力的传感器上可以直接读出细绳对小车的拉力。因此，根据实验不足和学生学习遇到的困难，设计合理的过程，帮助学生解惑、克服困难是我们的首要任务！解决措施：如果我们同时把这两个装置的实验设计在实验过程上，让学生分3-5小组分别探究完成，然后小组间交流讨论，教师再总结强调上述的条件，通过这样灵活设计实验，协助学生突破了学习难点，从而达到我们要实现的教学目标。

（二）利用多媒体的直观功能创设实验

受客观、主观等条件的限制，高中物理实验效果往往不够理想，特别是单一的演示实验或纯粹的实物操作实验，而利用多媒体设计动画、录入声音等元素，能激发学生的探究热情、求知欲望，促使他们主动参与实验，提高课堂效率。例如：在《研究自由落体运动》时，由于两物体下落时间极短，学生难以观察到两物理是否同时到达地面。如果利用频闪照相机拍摄物体的下落过程，然后通过多媒体再展示给学生观看，同时可控制画面的播放与暂停、快和慢，学生就很清楚的看到物体的运动过程，记住物体自由下落的特点：同时到达地面。又如：在研究《平抛运动》时，学生通过探究，用描点法作出物体的运动轨迹，然后按效果找到它水平、竖直方向的两个分运动，用化曲为直的理念研究它的两个分运动，从而得到物体作平抛运动的特点及两个推论。然而，学生在这里会遇到两个困难：水平、竖直分运动的等时性理解及物体运动到某点时竖直分速度的求解。如果教师在组织学生探究这个实验时，配以电脑制作的flash课件，把两个分运动与合运动的等时性展示给学生，课堂实验效果将会事半功倍。

（三）围绕创设最佳教学环境设计实验

环境造就人才，良好的学习、教学环境，是教师施教、学生学习成功的重要一环，因此，教师应根据实验探究目标创设最佳的教学环境。如：《探究功与速度变化的关系》是一节典型的科学探究课，通过探究，学生不但能掌握操作技能，还能使学生更加重视实验中的科学思想的学习，不断培养学生的发散思维和动手实践能力。本节课的难点是：如何计算功？怎样确定小车速度？如图装置：

如何创设实验，帮助学生突破难点？我们可以从四个方面来创设最佳的实验环境来展开教学：（1）创设平等、民主的教学情境：课前给每位学生发两根相同的橡皮筋，要求他们自制纸质弹丸，分别用一根、两根橡皮筋做实验，体验弹丸的飞行速度跟什么有关？（2）设计合理的问题创设情境：问：.研究对象是什么？.是否要平衡摩擦力？如何調节？.怎样计算功？怎样确定小车的速度？每次实验时橡皮筋是否应拉到同一位置？利用记录的数据作w-v图像，判断两者的关系？实验的主要误差在哪里？通过一系列问题的提出，引导学生进行思考，带着问题去探究；（3）创设师生互动的活动情境：实验小组分别交流讨论，分享实验的心得体会；（4）设置开放性问题：依据记录的数据，作w-v图像，问：图像是直线吗？两者有什么关系？又如何寻求它们之间的关系？通过这四个方面的有机结合，开发了学生的发散思维，也体现课堂探究实验的科学性，让学生认识到科学探究是无止境的。

由上述可见，物理实验的创新并不难，关键是要有勇气，要敢于扭转思路，利用学校的资源，灵活选材、巧妙设计，将它们有机地融入教学实践中，激发学生的学习激情，只有这样，我们的物理实验教学才有活力，教学效果才会有更大程度的提高。

三、创新设计实验要注意的事项

创新设计的方法、途径很多，教师要认真研究教材，了解学生，善于整合数据，设计合理的实验，总之，创新的思路是无穷无尽的。但是，要考虑设计是否合理、恰当，避免盲目的、毫无意义的设计，应在安全性、新颖性、科学性、可操作性上设计实验，使教学目标得到很好的体现。

【参考文献】

[1]张进.《多媒体技术在中学物理实验教学中的应用》[J].成都大学学报：教育科学版，2008（4）：84-85

[2]韩立福.《新课程有效课堂教学行动策略》，北京：首都师范大学出版社，2006.2

[3]贾丽芳.《物理实验教学与创新能力培养的探究》，来源，中国论文联盟