如何创设高效的物理实验教学

在高中物理教学中，实验课的重要性是众所周知的.做物理实验的目的不仅仅是在学生心目中建立清晰的物理概念和规律，同时也对学生掌握和运用基本的物理知识和技能有着十分重要的作用，更能使学生在以后向物理研究方面发展起到促进作用.通过做物理的几个小实验，可以让学生对物理知识探究有一个深刻的认识，可以有效的提高学生的动手能力，可以增强学生的创新意识和实践能力.本文就新课程理念下的高中物理实验教学展开探究.

一、科学实例，感染学生，激发兴趣

在课堂教学中，可以给学生一些必要的科学实例，如，据美国连线杂志报道，目前，科学家发现迄今证实暗物质存在的最直接证据，该发现源自“阿尔法磁谱仪”实验，这部仪器是2011年美国航天飞机倒数第二次飞抵国际空间站时安装的.迄今为止，阿尔法磁谱仪共记录了宇宙中250多亿粒子流事件，其中包括40万正电子，它是电子的“反物质幽灵”，也是太空中观测到最大的反物质采集数据.1998年6月，磁谱仪项目的实验机阿尔法磁谱仪1终于搭乘“发现”号航天飞机升空10天，获得了大量重要数据，其核心部分就是中国制造的永磁体系统.2011年5月，阿尔法磁谱仪2搭载最后一班航天飞机，在国际空间站开始长达20年的太空探索，其核心部分仍是当年的“中国制造”.丁肇中团队的报告当天发表在《物理评论快报》上.这份著名的学术刊物同时刊发署名评论说，新成果具有“史无前例的灵敏度”，尽管现在还不能排除其他可能性，但它“强烈暗示”人们已捕捉到了暗物质的痕迹.通过这样的实例，不仅仅可以让学生对物理产生兴趣，还能够产生自己要成为一名科学家的梦想.有了兴趣，就更能激励学生学好物理；有了梦想，就更能让学生产生持久学习的动力.

二、将兴趣融入实验，提高学生探究新知的积极性

艾萨克・牛顿爵士是一位英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士.他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述.这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础.他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；为太阳中心说提供了强有力的理论支持，并推动了科学革命.牛顿一生的成就与他对这些方面的兴趣是离不开的.学生在学习知识，特别在学习物理知识的时候也是如此，只有引起他们的好奇心，诱发他们的兴趣，才能够产生意想不到的效果.所以，想要获得很好的教学效果，就必须快速有效地激发学生的兴趣.因此在进行物理实验教学的时候，则必须改变传统的教学方法，可以让学生亲自动手实验，教师在一旁加以指导，学生对理解所学理论知识起到事半功倍的功效.例如，在讲到“机械能守恒定律”这一节的内容时，我们就可以加入辅助实验来验证机械能守恒.

1.原理：只有重力做功的自由落体运动遵守机械能守恒定律，即重力势能的减少量等于动能的增加量.利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度，计算出瞬时速度，即可验证物体重力势能的减少量与物体动能的增加量相等.

2.实验器材：打点计时器，纸带，重锤，米尺，铁架台，烧瓶夹、低压交流电源、导线.

3.实验条件

a.打点计时器应该竖直固定在铁架台上，并用导线将打点计时器接在交流电源上，将纸带穿过打点计时器，纸带下端用夹子与重物相连，手提纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方.

b.接通电源，松开纸带，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打下一系列小点；重复实验几次，从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2 mm，且点迹清晰的纸带进行测量；记下第一个点的位置O，在纸带上选取方便的几个连续点1，2，3，4，5，用刻度尺测出对应的下落高度h1，h2，…；用公式计算各点对应的瞬时速度；计算各点对应的势能减少量和动能增加量，进行比较.

4.误差分析

由于重力克服阻力作功，所以动能增加量略小于重力势能减少量.这个过程要学生分组进行实验，先充分调动他们的兴趣，让他们在自己的一遍遍实验结果中对比，就很容易形成一个一致的结论：在误差允许的范围内，机械能守恒.也就达到了理解理论知识的目的，同时，这种途径获取的知识，他们一生都难以忘记的.

三、发散思维，让学生“乐学善思”

物理实验是区分动态和静态的实践活动.所谓静态就是指由教师演示给学生看，学生核实与理论是否相符的实验；所谓动态是指学生自己动手实验，自己分析所得结论与理论是否符合的实验，实验有着本质的区别.物理实验的研究对象通常是自然现象，因而是开放性的，这与书本知识又不相同，课本上给出的实验往往是知道答案的，而且给出了所需的信息，因而是封闭性的；开放的信息需要学生在实验中通过归纳、分析等方法进行选择、提炼信息，在此过程中锻炼了思维.物理实验器材往往是分离的散件，组装简单的元件，这样更有利于学生操作能力的培养.比如，测定电源电动势和内电阻的实验器材安装.学生对于简单的器材就敢去操作，且乐于操作，并通过操作去获取新知.物理实验的教育价值重现了历史上最重要的、最基本的物理现象和规律的发现和验证过程，反映了物理学家推理抽象等思维过程，因此学生在实验思维，实验设计，实验操作，实验结果分析等环节上学习了人类思维的精华.

[内蒙古赤峰市敖汉旗新惠中学 （024300）]