◇　福建　吳木財

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中學物理實驗設計的改革與創(chuàng)新

◇福建吳木財

物理學科要求對客觀事物具有實事求是的精神,要求必須尊重客觀事實,避免主觀臆斷，所以在日常教學過程中，教師要引導學生認真觀察實驗中的細微現(xiàn)象,抓住要點,追根尋源，如此才能通過物理的表象，抓住物理規(guī)律的本質(zhì)．

正常的教學過程離不開實驗,教師除了完成規(guī)定的實驗外,有時還需設計和創(chuàng)新實驗．設計創(chuàng)新實驗,一般有3個目的: 1)為完善實驗體系,填補空白的實驗．如設計“浮力產(chǎn)生原因”的演示實驗、“研究溶化和凝固”的分組實驗、“研究電阻大小因素”的分組實驗等．2)為改善課本中規(guī)定實驗的演示效果．如設計“焦耳定律”的演示實驗、“聲音在真空中不能傳播”的演示實驗、“聲音能在液體中傳播”的演示實驗等. 3)與新的教育理論、教育體系相適應的實驗．如設計“探究光的反射定律”“彈簧的伸長與外力的關系”的分組實驗等．

“興趣是最好的老師”,興趣是產(chǎn)生動機的重要條件,學生只有對學習對象產(chǎn)生了興趣,才能提高學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性．物理實驗具有直觀、真實、形象和生動的特點,能激發(fā)矛盾,使學生注意力高度集中．如若教師不是將實驗用于歸納實驗結(jié)論,而是創(chuàng)設情景,發(fā)現(xiàn)不足,激發(fā)學習興趣,這恰恰是教學的精彩之處．

物理實驗器具大部分都是教學儀器廠生產(chǎn)的，基本上可以滿足日常教學的需要,但在具體教學過程中，為了追求更好的實驗效果或者營造更加親切的物理情景,教師也可以根據(jù)教學內(nèi)容的需要,用學生身邊的文具、家中或生活中隨手可找到的廢棄材料拼湊制作實驗器材．這樣,不但可以展開隨堂小實驗使學生參與物理教學過程,做到師生互動、生生互動，彌補實驗器具的不足,讓學生多觀察、多思考，還能讓學生懂得物理實驗并不神秘,用身邊的“瓶瓶罐罐”就可以研究深奧的物理知識．當然,我們也可以應用先進的電子設備和多媒體軟件等高科技手段完成一些實驗,實現(xiàn)物理實驗的改革與創(chuàng)新．

在山東版高中物理《必修2》中第3章第1節(jié)“運動的合成與分解”中，教材用了較大篇幅介紹了運動的獨立性,而運動的等時性卻只字未提．實際上運動的獨立性與等時性都是運動的合成與分解過程所遵守的原則．有必要幫助學生認識清楚．下面是筆者應用信息技術，設計的相關實驗，以此彌補課本實驗的不足，幫助學生加深對運動等時性的理解.

演示實驗:通過運動軌跡測定合運動與分運動的等時性．

實驗器材: 頻閃照相機、數(shù)碼攝像機、AdobePremiere6.5視頻處理軟件、多媒體操作平臺．

實驗過程: 1)將實驗設計中的實驗過程——紅蠟塊的實際運動，即合運動(此實驗是研究“運動的合成與分解”部分內(nèi)容普遍采用的實驗，在此不再詳述)，同時用頻閃照相機和數(shù)碼攝像機拍攝下來．

2)在AdobePremiere6.5視頻處理軟件中導入頻閃照相機中的靜態(tài)頻閃照片與數(shù)碼攝像機中的影片,將靜態(tài)照片作為背景,制作出一個合二為一的視頻．

3)將合二為一的視頻導入AdobePremiere6.5視頻軟件中,改變視頻時間軸,讓學生能通過對紅蠟塊的實際運動與分運動的比較,判斷出合運動與分運動具有等時性．

以上實驗過程通過多媒體展示臺展示在學生面前,使學生切實感受用高科技手段處理實驗的過程,一則讓學生體驗到教師為教學做出的努力,二則讓學生知道研究物理規(guī)律并不一定要照本宣科,只要能說明物理問題、研究出物理規(guī)律各種方法我們都可以嘗試．

我們國家正在不斷加強中學實驗設備的改進,加強科學實驗觀察的轉(zhuǎn)化．如促進測試技術和裝置不斷更新和提高，運用計算機進行實時測量等.這種改進對培養(yǎng)學生科研工作能力和促進實驗室建設起到了積極的作用．同時在條件允許的情況下，中學物理教學可以嘗試把更高端的研究工作移植到高中實驗教學中去,如有條件的學?？梢赃M行如“低溫等離子體放電管發(fā)光光譜的檢測”等實驗內(nèi)容．通過這些有效嘗試，激發(fā)學生對科學技術的興趣，使他們更加積極投入到課堂教學中來，同時讓他們感受科技的力量，培養(yǎng)嚴謹務實的科學態(tài)度.另外，教學過程中我們還要提倡實驗內(nèi)容的實用性和開放性,如對某些傳感器件、數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和光學組件進行剖析并進行有效組合,在實驗的過程中讓學生參與部分設計與制作,使學生能夠深刻理解這些器件、電路和光路所能實現(xiàn)的功能和作用．

總之，中學物理實驗的改革與創(chuàng)新任重而道遠，需要所有教師、學生和社會力量的共同努力，做到充分挖掘?qū)W生的想象力,從而調(diào)動學生學習的主動性,真正培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力．

福建省光澤縣第一中學)