高中物理教学中创新实验的设计与实践探究

一、高中物理教学中创新实验的设计

（一）演示实验的设计

演示实验是指以教师为主要实验操作者在课堂中对实验过程进行示范演示，将要研究的物理现象通过实验生动地展现到学生眼前，通过引导学生对实验过程的仔细观察，对实验结果的认真思考，之后配合讨论、讲解等形式，让学生认识到自然的规律。

1.把创新实验引入到课堂，提高学生对物理规律的探索欲望

真实、生动和形象是创新实验的一大特点，因此创新实验对学生有非常强的吸引力，能够轻易唤起学生的物理学习兴趣。教师应把新奇、有趣的创新实验引入到课堂中来，营造轻松、愉快的学习氛围，激起学生对物理知识的求知欲望。

2.依据演示实验开展思维训练，并设置思维冲突，以此巩固学生的物理知识

思维冲突指的是在演示实验过程中，教师通过精心地设计使实验现象跟正常的物理现象相违背的现象，以此引导学生思考为什么会出现这样的现象。这个过程能够开拓学生的视野，优化他们的理性思维和提高他们的认知水平。

3.在实验中提供感性素材，帮助学生加深理解和认识规律，同时建立起物理概念

通过演示实验帮助学生获得感性的知识，使实验看起来更加生动、有趣，这样能够激发学生的思维冲突，并帮助他们正确认识物理规律和概念。尤其是那些由几代科学家们经过不懈努力探索出来的物理规律，学生不可能在短时间内就能得到想要的实验结果跟物理规律，因此教师可以通过演示实验来向学生展示。

（二）分组实验的设计

分组实验设计是指在课堂中通过教师的指导，学生亲自对实验进行设计、操作、观察和测量，获得资料跟数据，最后得出结论，同时对实验过程进行交流、评估和分析。这种方法主要是为了提高学生的物理应用知识。学习科学的实验方法，是对学生进行科研启蒙的教育途径。

1.徒手进行分组“小实验”

在进行实验时不需任何实验材料，主要是通过双手来进行实验，这种实验的特点是适应性和亲近感强且突破了对实验材料要求的限制，比如把双手食指同时伸出，两食指的指肚正对用力进行挤压，由此能够发现，两根指头的弯曲程度相同，而且手指间的接触面是平面，因此可得出结论“力的作用是相互的”。又如将右手伸展，五指并拢然后用左手调节右手手指间的缝隙距离，使之满足单缝的条件，以此观察光的衍射现象。

2.巧妙运用日常器具或物件进行实验设计

对这类实验进行设计时，尽量做到全员参与、操作方便、材料简单。例如，针对平抛运动进行分组实验时，可以引导学生依据身边的物件自行设计实验。如用左手在手指间轻轻夹住两块橡皮擦，利用右手将其中一块橡皮擦弹出做平抛运动，同时另外一块做自由落体运动，依据实验现象来说明平抛运动的特征。这类实验特点是实验的材料来自身边，容易取得，只需要借助其物理特性，不需要对材料进行加工。这种实验结构简单，拓展性与启发性都较强。

3.设计探究性强和充满趣味性的分组实验

这些实验主要是让学生探究整个实验过程，从提出问题到假设猜想之后是设计实验、进行实验、分析实验数据直到得出实验结果，最后是进行交流跟总结。

在教学“能量守恒”时，大多数教师都会提到一个违背能量守恒定律的“怪坡现象”，我们在教学中可以通过改变教学方法，让学生观察实验“双椎体上滚”，同时让学生进行分组实验对“怪坡现象”产生的原因进行探究。

实验器材为：直径约为2.2厘米的玻璃球一个，长度大概相差0.4厘米的橡皮两块，长约30厘米的玻璃棒两根。思考应如何设计实验可以让玻璃球沿着静止的玻璃棒从比较低的橡皮往高的橡皮那边运动。学生经过思考、操作，圆满完成了实验，同时找到了原因，这些看起来是向上的运动中，玻璃球的重心一直是下降的，是一种重力势能向动能转化的过程。

二、对创新实验的设计和实践的思考

在传统的高中物理教学中，教师一般都是借助生活中的事例进行分析探讨，通过对学生的想象力的借用来谈实验，这种情况下的学生往往只是一个听众。随着教育事业的发展，高中物理教学方法也应该进行改进，教师可以把实验带到课堂中，进行演示甚至是让学生亲自参与到实验中来，同时在实验中适当地增加一些趣味性，来提高学生的学习积极性，使课堂气氛变得活跃和有趣，让学生在一个愉悦的学习环境中进行学习。

在对高中物理教学中创新实验的设计和实践时，还应该注重其科学性、艺术性跟教育性相结合的原则，结合社会、技术、生活实际，创建出一种能让学生主动学习物理知识的气氛，充分发挥创新实验的探索功能在高中物理教学中的作用。