高中物理教学中创新实验的设计与实践

第３２卷　第３期２０１２年３月　　

ＨＹＳＩＣＳＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＴＩＯＮ　Ｐ　

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物　理　实　验

Ｖｏｌ．３２　Ｎｏ．３

，ａｒ．２０１２　　Ｍ

高中物理教学中创新实验的设计与实践

韦叶平

（）前黄高级中学，江苏常州２１３１６１

结合自主设计并在课堂教学中成功实践的创新实验，从演示和分组两方面阐述了创新实验的功能与设计方　　摘　要：

法，进而提出在高中物理教学中设计与实践创新实验的教学策略．

关键词：创新实验；教学策略；实验设计

（）中图分类号：Ｇ６３３．７　　　文献标识码：Ｂ　　　文章编号：１００５４６４２２０１２０３００１６０３－－－

１　引　言

物理学是一门以实验为基础的自然科学，而实验教学的根本出发点不仅是培养学生的实验技更重要的是启发和培养学生的发散性思维、创能，

新精神和创造能力．考虑到高中物理较难学的学科特点，笔者尝试在新课教学中，有意识地设计一系列创新实验，以人的创造本性为前提，采取创造教育的科学方法，开拓物理创造性思维，实现养成科学精神、提高科学素质的教学目的．本文例举的创新实验均是笔者在各级各类公开课中精心设以飨读者．计的，

笔者在全国公开课“牛顿第一定律”的教学中，用“吹乒乓球的挑战”引入新课．娇小的女生轻易可以吹起乒乓球，而高大的男生用最大的力却也吹不动乒乓球（因为笔者换了一个内部装满小钢珠的乒乓球）恰．实验现象出乎学生的意料，到好处地将学生的“无意注意”向“有意注意”转变，使学生的兴趣不只停留在已观察的表面现象上．在教学内容和教学过程上，做到“首尾呼应”．讲解完“质量是惯性的唯一量度”后，让“挑战失败”的男生体会２个乒乓球的差别并解释挑战失败的原因．

突出演示实验进行思维训练、引发思维冲２）

突的功能，巩固和应用物理知识．

思维冲突是指教师精心设计的实验现象与正确的物理规律间产生矛盾的现象．思维冲突的解决过程可以优化学生的理性思维，拓宽视野，升华认知水平．

“，以卵击石，蛋碎瓦全”在讲解“作用力和反作用力特点”时经常提到，但很少有教师在课堂上演示．笔者将之搬到了课堂，面对简单的操作和明显的现象，引发了学生的矛盾冲突．没有人感到幼稚，反而增添了课堂教学的趣味性和有效性．利用演示实验提供感性素材，帮助学生建３）立概念、认识规律，加深对物理规律的理解．

教师可用演示实验展示物理现象和过程，使学生获得丰富的感性知识，形成鲜明的物理表象，有效激发认知冲突，为学生建立正确的概念、认识规律奠定基础．特别是几代科学家经过分析研究

２　创新实验的功能与设计

笔者从演示实验和分组实验两大方面结合实例阐述创新实验的功能和设计．２．１　演示实验的功能与设计

演示实验是以教师为主要操作者的示范表演实验．它把要研究的物理现象展示在学生的眼引导学生观察思考，配合讲授或课堂讨论等方前，

式，帮助学生建立概念和认识规律．

由演示实验引入课题，激发学生的探究欲１）

望，同时注重知识的首尾呼应．

创新实验具有真实、形象、生动的特点，对中学生有很强的吸引力，极易唤起他们的兴趣．在引入新课时，教师可以选择一些有趣、新奇和使学生感到意外的演示实验，创造愉悦的物理学习环以激发学生的求知欲望．境，

２０１１１２０７　收稿日期：－－

，韦叶平（男，江苏常州人，前黄高级中学一级教师，学士，从事中学物理教学工作

．１９８２－）　作者简介：

的实验，不可能让学生通过几分钟就能设计出来并得到想要的物理规律，笔者认为这样的实验适宜做演示实验．

笔者观摩过一位教师设计的“牛顿第一定，律”让学生设计一个实验说明“力不是维持物体”，运动的原因（即力与运动的关系）这是一个用时间将历史上持续２５ｍｉｎ０００多年的错误进行修

正的“假探究”过程．笔者主要对“伽利略理想斜在实验器材的改进、可视性、实验效果、启面实验”

如图１所示．实验器发性等方面作了精心设计，

，材为：彩钢板１块（长约１宽约１木５０ｃｍ，０ｃｍ），地板边线２条（长约１钢球１个（直径约５０ｃｍ），，棉布１块（长约１宽约６ｃ书立２ｃｍ）６０ｃｍ，ｍ）

，高约１摄像头１个（约１２个（９ｃｍ）３０万像素）等．实验优势：彩钢板的韧性适中，斜面的倾斜角可以任意调节；减小了摩擦２条边线组成轨道，力；利用２个书立等高的特点规定了小球运动的摄像拍摄将实验过程同时放大在屏幕上，等高线；

现象明显直观，效果很好

．

可发现：两食指的弯曲程度近似相同且用力挤压，

两手指接触面是平面．由此可说明“作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在一条直线上”．再如，左手伸展、五指并拢，右手调节左手指缝间距，可使之满足单缝条件，观察远处日光灯光线的衍射现象．

）自组物件或器具巧妙设计分组“小”实验．２

在设计实验时，力求器材简单、操作方便、现全员参与．在做平抛运动的分组实验时，象明显、

笔者经多次探索，引导学生设计了这样的分组实验：用左手２个手指轻轻夹住２个竹质的象棋子，右手弹出其中１个棋子做平抛运动，同时剩下的棋子作自由落体运动，如图２所示．用此来说明平抛运动在竖直方向的特征．这种实验的特点是取材于生活，选择容易得到的材料，不需加工，只借用其某种物理属性，组合起来进行物理教学活动．其结构简单、启发性和拓展性强

．

图２　平抛运动演示图

图１　改进的“伽利略理想斜面实验”教学演示

）设计趣味性和探究性强的分组“大”实验．３

这类实验的主要目的是让学生经历“提出问题—猜想假设—设计实验—实施实验—分析评的探究过程．估—交流总结”

“追寻守恒量”一课，笔者和很多教师一样，提到了似乎违背能量守恒的“怪坡现象”．但笔者改通过观察演示实验模型“双锥体上变了教学方法，

，滚”利用准备的器材让学生分组探究产生怪坡现象的原因．

、器材：高度差约０．２块橡皮（４ｃｍ）２根玻璃

、，长约３直径约２．探棒（０ｃｍ）１个玻璃球（２ｃｍ）究如何设计实验，使玻璃球由静止沿玻璃棒从较如图３所示．学生低的橡皮向较高的橡皮运动，

经过合作探究，成功完成了实验，并且找到了本质原因：看似向上运动，但小球的重心实际是下降的，重力势能向动能转化．

学生经历类似科学家探索物理世界的过程，不仅学习到新知识，加深了对物理规律的理解和

当然，演示实验对教师提出了更高的要求，教师通过实验的方法、步骤和技能的示范，充分展示其实事求是的科学态度和严肃认真的优良作风，对学生产生潜移默化的影响．２．２　分组实验的功能与设计

课堂教学中设计的分组实验是指在教师的指学生亲自动手操作、观察测量、获取资料数导下，

据、得出结论，并对实验过程进行分析、评估和交流．它是学生学习和应用物理知识、学习科学方法的重要环节，是对学生进行科研启蒙教育的重要途径．

）徒手做分组“小”实验．１

基本不需其他实验材料，主要利用双手进行实验，其特点是 …… 此处隐藏：2745字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……