用实验贯通高中物理教学

刘召新

（余姚市第四中学 浙江 宁波 315400）

自从伽利略奠定了实验作为物理学研究的基础，科学有了突飞猛进的发展，取得了许多骄人的成绩.用实验贯穿高中物理教学，不但有利于激发学生的学习兴趣，有利于培养学生的科学素养；而且能够创设有效获取知识的环境，让学生深入理解物理原理.同时，实验也是物理教师专业发展的关键.

本文将结合实际教学例谈利用实验贯穿高中物理教学的方法.

1 课堂引入环节

爱因斯坦说，“兴趣是最好的老师，它可激发人的创造热情、好奇心和求知欲.”同时兴趣又影响学生的注意力，而注意力是保证学生上课的首要条件.走进物理课堂（课堂引入环节）提出问题，通过实验建立初步表象.巧妙的课堂引入实验可以事半功倍，设计的思路如下.

1.1 趣味横生的小实验

利用简单可得的身边事物设计一些趣味的小实验，可以很快地缩短学生与所学知识的距离，从而轻松自然地投入到课堂里来.

图1和图2是“电源和电动势”课堂引入的实验设计.

图1 自制水果电池

图2 自制简易电机

1.2 与认知冲突的实验

心理学认为，当发生认知冲突时人的大脑皮层将极其活跃，出乎预料的事件激起人的惊奇情绪，然后主观上就会迫切需要发掘其中的缘由，极大地调动起探究者的兴趣，可以最大限度地激发人的探知欲.以下几个实验现象都是与学生平时认知不同的实验.

图3 电磁阻尼演示器

图4 锥体上坡

图5 悬浮纸币

2 突破重难点

物理学是一门以观察和实验为基础的学科，许多物理知识都是通过观察实验，经过认真的思索总结出来的.物理实验不仅仅是动手的过程，更是动脑思维的过程，所以物理课堂教学过程离不开实验的探究.物理课堂教学（突破重难点）设计实验，进行问题探究，找出规律.

2.1 就地取材 用熟悉的生活材料进行实验探究

实验设计应尽可能采用与实际生活、生产密切相关的材料，营造熟悉的前提条件.如，高中力学里的摩擦力学习既是重点又是难点，特别是摩擦力的方向判断和摩擦力与运动的关系问题.以下是笔者利用课本进行的演示实验.

图6 物体间摩擦力方向

图7 摩擦力方向与运动方向关系

2.2 自制教具 填补空白

伴随着新教材的全面实施，物理课本上增加或者改编的内容缺少相应的配套实验，给该部分内容的教学带来了困难.教师把握机会自己动手设计实验填补教学上实验的不足和空白，可以提高课堂教学效率和促进自己专业的发展.

图8 自制向心力演示器

图9 自制凹凸桥演示器

2.3 化抽象为具体 化枯燥为生动

杨振宁说，“有血有肉的物理学才是活的物理学.很多学生在学习中形成一种印象，以为物理学就是一些演算.演算是物理学的一部分，但不是最重要的部分.物理学最重要的部分是与现象有关的.绝大部分物理学是从现象中来的.现象是物理学的根源.”

所以设计实验进行物理规律的探究学习尤其重要，特别是一些抽象的问题.如，“电场”、“磁场”和“能量”的问题，可以利用实验设计化抽象为具体，教学将会变得生动有趣.

图10 电场力演示器

图11 静电风车

图12 电容器充放电演示仪

3 提升能力

读万卷书，不如行万里路.物理实验就是重要物理学习之路.课堂学习之后再用实验来解释现象，验证规律.这样既可以巩固课堂所学知识，又可以进一步对物理规律进行验证和评估，甚至再进一步地探究和学习.

3.1 师生共同研究开发实验

师生课下的合作实验可以增进师生感情，构筑一种平等的师生关系，调动学生对物理学习的积极性.师生合作实验的过程本身就是课堂学习的延续，把教和学的活动有机统一起来，进一步提高知识的拓展，体现学以为用的观念.

图13 自制数显摩擦力演示器

图14 自制微型光学观察器

3.2 学生自主研究开发实验

放手让学生在课下进行独立自主实验研究，既可以检验学生课堂学习的成果和加强对所学知识的理解，又可以增强学生的动手能力和创新能力，有利于学生终身科学能力的发展.

图15 变压器问题综合探究仪

图16 自制纯电阻、非纯电阻探究仪

从提出（发现）问题，到用实验建立初步表象；再用实验进行探究，总结归纳规律；最后再用实验来验证规律.体现了实践－理论－实践的认知规律，物理实验贯穿了科学探究的全过程，最终使学生感到物理是有趣的，物理是有用的，物理并不难.