中学物理实验创新实践的策略探讨

中学物理实验创新实践的策略探讨

一、倡导低碳理念，变废为宝――实验生活化

物理教师不应满足于物理实验的已有效果，而应致力于提高实验的稳定性、操作性和可见度，在教学实践中激发实验改进的动机，用学科知识分析问题解决的思路，在生活中探求实验改进的途径。

“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”成了开发实验资源的真实写照。用日光灯镇流器制作的千人震，给学生留下了深刻的印象。这样，对失去使用价值的废物进行修整、改进，甚至进行解剖和重新组装，将其改造成教学资源，正好适应循环经济、节约型社会的时代潮流，用实际行动践行了低碳实用的环保理念，是对学生具体而深刻的技术教育和人文教育。

针对静电学实验的可见度低、易漏电等困难，我们先后研制了一系列实用的实验器材，如“八宝粥罐”导体圆筒“怒发冲冠帽”、PVC电工套管和塑料布摩擦起电器等等，这些其貌不扬的自制教具、仪器，尽管比较粗糙，但它们在课堂教学中却神通广大，破解了难点，解决了问题，效果很好。

实验改进的灵感来自不懈的探究与思考，实验创新要求我们慧眼独具。如传统的曲线运动速度方向演示实验效果欠佳，如何改进呢？有次笔者无意间发现了磁性橡胶，一个

新的实验方案在脑海中形成：把几段磁性橡胶弯成曲线轨道，吸在水平铁板上，然后用粘有红墨水的鼠标球沿轨道内侧运动，观察鼠标球脱离轨道后的运动；去掉一段磁性橡胶后，重复上述操作，可以发现鼠标球脱离轨道后均沿切线运动。本实验中鼠标球的运用可谓是独具匠心，因为其吸水性适中，留下的运动轨迹清晰且均匀，这是通过比较多种器材后才确定的最佳选择，不正说明每个实验细节的改进和创新都包含着许多艰辛吗？

物理知识源于生活，具有鲜明的生活性和实用性，因此，在物理课堂教学中，应尽可能创造条件，使学生感受到物理知识及其应用就在身边，激发他们自觉应用物理知识解决问题的兴趣。

二、改进实验装置，推陈出新――实验精细化

教材提供的实验方案并不一定是最佳方案，在教学中应该精益求精，力臻完美。如《探究功与速度变化的关系》一课中，教材中使用了实验器材。该实验原理简单，装置也不复杂，但在实验操作过程中，却难以取得令人满意的效果，主要存在以下问题：

（1）难以保证小车做直线运动，从而导致纸带上的点迹不在同一直线上，同时，增大了运动中的阻力，实验精度低。

（2）橡皮筋恢复原长后，处于小车运动的前方，容

易阻碍小车的运动。

（3）弹力做功采用倍增法的前提是每条橡皮筋在操作中做功相同，如何才能保证这些规格相同的橡皮筋在实验过程中形变一致？

在教学实践中，通过对教材提供实验方案的改进，自制了实验装置：

（1）用轨道代替了木板。这样既减小了摩擦阻力，更重要的是保证了小车的直线运动；同时，当橡皮筋恢复原长后，会自行落到轨道之下，解决了橡皮筋影响小车运动的问题。

（2）为保证橡皮筋在操作中做功相同，设置放手位置的标志，橡皮筋条数增加后而放手位置不变，即可实现橡皮筋在实验过程中形变一致。

由于成功地克服了诸多缺点，学生在分组实验过程中，操作方便，结论准确，效果良好。

三、探究科学玩具，激趣增色――实验趣味化

“科学玩具”是指体现娱乐性并蕴涵着丰富科学内涵的玩具，集科学知识与设计技术于一体。学生在参与活动过程中，不仅有利于他们理解和巩固物理知识，培养联系实际的能力，而且还能丰富知识、开阔眼界，激发他们探索新的物理现象和规律的兴趣，是课堂教学活动的重要补充。

怪坡现象曾引起人们热议，因为在怪坡上物体由低处

往高处看似轻松自如，而从高处往低处却显得十分艰难，其怪因引起了许多学生的兴趣和探究冲动。好奇心是最好的老师，为解释怪坡现象，可自制滚轮装置，进行模拟演示后，引导学生初步分析怪坡现象的成因，鼓励学生上网查阅相关资料，组织小组讨论，开展研究性学习，并对此做出科学合理的解释。

四、接轨现代科技，如虎添翼――实验科技化

数字化信息系统，是集实验数据采集、显示、分析、处理等功能于一体的实时智能化实验系统，是运用现代信息技术进行教学的一种手段。其特点是数据采集迅速，数据分析准确，曲线拟合合理；数据容量大，图形清晰直观，能显示难以观察的过程，在物理课堂教学中，特别是在实验探究中更能大显身手。数字化信息系统的开发和普遍使用，进一步凸显物理实验的教育功能，大大拓展了学生研究的视界。

从物理学科特点出发，开展利用“数字化信息系统”的实验研究，同时与研究性学习和科学实践活动结合起来，自主设计实验，改进传统实验，挖掘其实验功能，在物理教学中有很大的施展空间，拓展了高中物理实验创新的新途径。如在“作用力和反作用力的研究”的演示实验中用力传感器代替弹簧秤，当同学对传感器拉或顶时，屏幕上可以实时显示两个传感器的相互作用力随时间变化的曲线，实验结果一目了然，过程清晰可见，结论令人信服。

小实验、小创造为实验教学赋予了新的内涵，为物理实验增添了时代气息。通过课外实验活动，一方面扩大学生的知识面，丰富学习内容，增大思维培养空间；另一方面，有效地激励学生运用物理知识和物理原理积极开展思维活动，逐步提高分析问题、解决问题的能力，使学生的逆向思维、发散思维更加趋向创新，从而丰富创新性研究思维的培养途径，达到课堂实验教学难以达到的教学效果。

实验创新是课程创新的途径与方法，丰富了物理课堂教学资源，同时又为深化课程改革提供驱动力，同时，我们也应认识到实验创新是无止境的，这就要求物理教育工作者做实验创新的有心人，既能因陋就简，土法上马；也能与时俱进，紧跟时代步伐，与现代科技接轨，不断地在提高实验可见度，增强实验的稳定性，加强实验的操作性和直观度上做文章、下功夫，充分发挥物理学科特色，提高物理课堂教学实效。