黃永強

摘要：高中新課程物理教科書中，學生實驗探究方法的多方案，體現了探究、合作、創(chuàng)新的新課改特點，本文是在新課改實踐中對兩個實驗的改進和建議，力求達到激發(fā)學生科學興趣和增強實驗操作性目的，讓物理實驗課堂更高效。

關鍵詞：新課程教科書；物理實驗；改進建議

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）4（S）-0059-2

普通高中課程標準實驗教科書與舊教材相比。實驗內容有兩個突破，一是增加了探究方法和方案。二是減少了原理步驟編寫。目的是突出實驗特點，注重過程探究，激發(fā)興趣，培養(yǎng)科學態(tài)度，提高動手能力。如果仍然按照舊模式教學，就不能達到預期效果，這也是新課改形勢下遇到的困難。在實驗中，一要挖掘教材內容，激發(fā)興趣，提高實驗的有效性：二要改進實驗方法，讓實驗可以操作，提高效率。下面就普通高中課程標準實驗教科書物理必修2（人教社2010年4月第3版）的兩個實驗，談談筆者在教學中的做法。

1 用數碼攝像技術研究平拋運動。實現多方案的分組實驗模式

用數碼相機可以更精確地研究平拋運動，見人教社普通高中課程標準實驗教科書必修2第14頁“研究平拋運動”實驗，教材給出了三種實驗方案描繪平拋軌跡，按方案一和二都容易描繪平拋軌跡。但方案三既是更精準的，又是科技含量較高的，還是學生最想去做的方案。能夠完成該方案實驗，正確運用數碼技術是成功實驗的關鍵，以下是筆者指導學生的方法和步驟（圖1）：第一步，以實驗探究小組為單位，用粗簽名筆在4開大小的白紙上畫出邊長為2厘米的方格坐標紙（讓學生在課外準備），將方格坐標紙粘貼在小木板上。按照方案一中的圖5.3-2（插圖編號均與教科書的對應插圖編號相同）安裝好器材，把貼有方格坐標紙的豎直木板作為拍攝背景：

第二步，把數碼照相機調整到攝像位置（建議選高幀率攝像機），在讓小球平拋運動的同時，用數碼照相機正對鋼球的一次平拋運動進行全程攝像：

第三步，拷貝這個攝像片段，教師通過計算機將片段投影在屏幕上（學生在每組的計算機上操作），把計算機設定為慢速播放狀態(tài)，以十到二十分之一的慢放速度為宜，對小球飛出水平槽口后的運動，運用鼠標器抓搶暫停小球在背景前的某一幀圖像，在暫停狀態(tài)下，準確地找到小球在運動過程中的位置點，并準確地描在已經準備好的坐標系上：

第四步，按照第三步方法，反復播放此片段五到六次，用鼠標器抓搶暫停小球在背景前的不同位置，也準確地描在坐標系上；

第五步，用平滑曲線作出軌跡圖像，進行數據處理，計算初速度（略）。

這種方法比小球多次運動碰筆尖更精準。實現了運用數碼技術進行實驗，不僅精確度提高了，更能激發(fā)學生的科學興趣，如果再把方案一和二也同時編成小組，在同一課堂進行不同方案的實驗探究，然后進行小組交換，這種模式就能實現自主、合作、探究的目的。讓學生體會多方案實驗的優(yōu)劣，更有利于端正學生科學探究的態(tài)度。

2 合理進行改進，讓“合外力做功與小車獲得的速度關系”實驗能夠順利進行

教科書必修2第70頁，研究“合外力做功與小車獲得的速度關系”實驗中。見參考案例二（如圖7.6-2），小車在橡皮筋作用下彈出，第二次、第三次……操作分別改用二條、三條……同樣橡皮筋，使小車從同一位置彈出，橡皮筋牽引力對小車做功應該是2倍、3倍……關系，用打點計時器記錄小車彈出后的運動情況，就能測出小車每次彈出后的速度，達到研究牽引力做功與小車速度的關系，為學習動能定理奠定基礎（圖2）。

這個實驗方案構思很好，簡單易行，特別適合課堂探究，但具體做起來是有困難的，甚至有較大誤差，主要是橡皮筋放松后掉在平板上。容易影響小車運動，而且小車運動范圍太小。不利于研究，為此，筆者做了如下小改進：

如圖7.6-3所示。把教材中原圖7.6-2中的橡皮筋AB段換為AC和BC兩段。把BC段用約30em長的細線一端固定B端的小車上。C端連接一個細掛鉤（用小別針制作）處于自然待掛狀態(tài)，可以方便加減掛入的橡皮筋，在平板一端把5條橡皮筋（選購完全相同的優(yōu)質橡皮筋）固定捆綁在A點鐵釘上，另一端（要制作細線套）也處于自然待掛狀態(tài)，在C端分別掛入數量不等的橡皮筋實驗時，既能實現橡皮筋對小車做功的成倍變化，又能保證小車運動不受橡皮筋影響，還增加了小車彈出后的運動距離，以便打點計時器記錄被拖動的紙帶（圖3）。

一個小小改進，使該探究性實驗能夠很順利地進行，實驗誤差小，效率也高，更適合新課程的課堂探究，能達到事半功倍的效果。

參考文獻：

[1]普通高中課程標準實驗教科書物理必修2（2010年版）[M].北京：人民教育出版社，2010.

[2]高中課程標準實驗教科書物理必修2教師教學用書（2007年版）[M].北京：人民教育出版社，2007.

（欄目編輯 王柏廬）