高中物理力学实验教学的优化策略

山东省鄄城县第一中学   王宪斌

实验和科学之间联系密切，二者相辅相成、互相影响。通过实验能够进行科学研究，在进行科学研究的时候也离不开实验。实验是物理学科的基础，许多物理问题需要通过实验来进行研究。在高中物理知识体系中，力学相关知识既是重点，又是难点，教师在开展物理力学内容的教学时，应充分认识到实验教学的重要性，借助物理实验将原本晦涩难懂的科学知识具体化形象化，启发学生进行思考，锻炼学生的思维能力，提高学生的科学素养。

一、创设实验情境，激发实验兴趣

物理实验可以有效拉近学生与物理知识之间的距离，在物理实验教学中，教师要善于从多个角度为学生创设趣味十足的实验情境，以此调动学生的学习积极性，激发学生的实验兴趣。

例如，我在对“自由落体运动”这部分内容展开教学时，给学生创设了以下故事情境：“自由落体运动”是亚里士多德发现的一个规律，他指出质量大的物体在进行自由落体运动时下落的速度会快于质量小的物体。但是伽利略对此提出了质疑，并通过著名的比萨斜塔实验证明了亚里士多德的理论是错误的，这就是“两个铁球同时着地”的故事。在讲完故事后，我进一步启发学生进行思考：我们要如何才能证明伽利略的观点是正确的呢？学生在教师的引导下展开了四个不同的实验：其一，用一张纸和一个小铁球在同样的高度同时进行自由落体运动；其二，选择与铁球质量相等的纸团在同样的高度同时进行自由落体运动；其三，质量不同的纸团与铁球在同样的高度同时进行自由落体运动；其四，展开牛顿管实验。通过四个实验学生发现，物体如果在同样的高度同时落下，那么下落所需要的时间是一样的，由此也可以证明亚里士多德的观点是不正确的。

以上案例中，教师创设的故事情境具有很强的趣味性，因此可以充分激活学生的好奇心和求知欲，激发他们的物理实验兴趣，让学生主动参与到实验中并在动手操作中获得丰富的实践体验，既巩固了教材知识点，也实现了实验教学的高效化。

二、经历实验过程，促进实验发现

物理实验在物理学习中之所以地位重要，不仅仅是由于通过实验可以降低物理知识的理解难度，更重要的是通过物理实验可以锻炼学生的分析能力以及探究能力，为学生之后的学习打下扎实的基础，提高学习效率。教师在教学过程中要引导学生经历物理实验的过程，促进他们的物理探究能力有效提升。

例如，教师在对“生活中常见的力”这部分内容展开教学时，要注意到教材中引入了对摩擦力方向的判断。在高中物理中，摩擦力的方向判断是作为教学重难点出现的，但是，学生在学习这部分内容时往往会感觉比较吃力，无法很好地理解有关知识，究其根本原因是学生对于运动趋势缺乏感性认知。教师如果在教学过程中只是按部就班地对教材中的基础知识进行讲解，学生可能无法准确地理解。为了解决这一问题，教师可以引导学生通过有关的实验活动进行突破。首先，教师为学生提供两把刷子，然后学生把刷子放在桌面上，一个学生固定下面的刷子，另一个学生用力推上端的刷子，在实验过程中学生需要仔细观察刷毛的情况；之后，一个学生固定上面的刷子，另一个学生拉动下面的刷子，继续观察刷毛的情况。通过这样的实验学生就会发现，在进行相对运动时刷毛的方向总是和相对运动的方向相反。仍然是上下摆放两把刷子，一个学生固定下面的刷子，另一个学生用力推动上面的刷子，但是要保持上面的刷子静止，并仔细观察刷子毛的情况。通过这样的实验，学生发现在实验过程中相对静止的刷子刷毛向后倒，这就说明下端的刷子有向前运动的趋势。

以上案例中，教师组织学生亲自参与探究实验，这样获得的知识更真实更牢固，经过这样一系列的实验探究，学生对于相对运动有了一定的认知，这时教师进行静摩擦力的介绍时，学生就能够很好地理解为什么静摩擦力会与物体的相对运动趋势方向相反了。

三、联系生活实际，拓展实验空间

物理知识总是来源于生活但是又高于生活的，同样，物理实验与生活的关系也十分紧密。教师要引导学生将生活中的各种现象与物理知识联系起来，鼓励学生在生活中寻找有关的物理现象，锻炼学生的观察能力，提高学生的思维能力，深化学生对于物理知识的理解，有效地为学生拓展物理实验的空间。

例如，在教学“作用力与反作用力”时，教师在引导学生在课堂上利用传感器对“作用力与反作用力的关系”进行探究之后，还要引导学生联系生活实际开展一些生活小实验。如，可以让学生在课后以可乐瓶为器材对“失重”与“超重”的现象进行实验探究。让学生在课后经历设计实验计划、选择实验材料、设计实验步骤、观察实验现象、记录实验数据、获得实验结论的过程，这样，就有效地让学生把在课堂上习得的物理实验方法完成了迁移性运用，并且，对于这样简单的小实验，学生的成功率也非常高，他们在这个过程中能够深刻地体验到物理与生活的紧密联系，激发他们的物理学习情感。

利用这种与生活息息相关的小实验，不仅可以激发学生的物理学习兴趣，让学生学会学以致用，还能够使得物理学习变得生动有趣，深化学生对于物理知识的理解，锻炼学生的观察能力、分析能力以及思考能力。

综上所述，在高中物理实验教学中，教师不仅要考虑教材的内容，还要充分考虑到学生的实际情况，密切联系学生的生活并以此为切入点选择灵活的教学方法，调整自己的教学模式，选择恰当的实验器材，激发学生的物理学习兴趣，锻炼学生的综合素质，为学生将来的学习打下扎实的基础。

（《山东教育》2020年1、2月第3、4期）