高中物理实验探究教学的实践探索

第２１卷第２期　２０１３年０６月　技术物理教学　ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ　ＰＨＹＳＩＣＳ　ＴＥＡＣＨＩＮＧ　Ｖｏ１．２１　Ｎｏ．２　Ｊｕｎ．２０１３　量，该实验采用计算机实测方法，可以实时测量驱　动力的振动相位和对应时刻的受迫振动系统振动相　位情况，进而可以精确比较出两者相位差的变化情　况。该方法可以方便测量受迫振动系统各部位的振　动情况，有助于通过实验研究受迫振动的其他相关　规律。　高中物理实验探究教学的实践探索　谢慧英　（江西省赣州中学，江西赣州３４１０００）　摘要：在高中物理教学中开展实验探究教学，不仅可以锻炼学生的实验能力，提高学生的探究能力，而且还可以启　发学生的思维，培养学生的创新意识　关键词：高中物理；实验探究教学；猜想假设；本质规律；　物理实验探究教学是指在教师的启发诱导下，　学生运用己有的知识和技能，围绕某个物理问题自　主地进行实验，通过创设实验情境，提出猜想假设，　设计实验方案，开展实验探究等一系列的探究活动，　分析问题，解决问题，进而归纳总结出物理概念、　原理和规律，促使学生更好地掌握物理知识、实验　方法，提高学实验探究能力的一种有效的教学方法。　因此，在高中物理教学过程中，教师要创设良好的　实验情境，通过富有探究价值的问题，激活学生的　思维，激发学生的探究欲望，引导启发学生运用所　学的物理知识自主地进行物理实验探究。　一、创设实验情境。展示探究问题　物理是一门以实验为基础的自然学科。有效的　实验情境，既可以激发学生强烈的好奇心，启发学　生积极思考，大胆想象，诱导他们自主探究问题、　分析问题、解决问题。因此，在高中物理实验探究　教学中，教师首先要根据教学内容，结合学生的认　知水平，创设良好的实验情境，激发学生的探究热　情。如在教学“动量定理”时，教师可创设这样的　实验情境：将细绳一端拴牢一只气球（内置一只鸡　蛋，气球内不加气）后跨过１ｍ多高的支架，将鸡蛋　缓慢地拉起一定高度后放手，使其直接落于桌面上，　结果鸡蛋破碎；第二步再在鸡蛋的正下方放一块柔　软海绵，结果自由下落的鸡蛋完好无损，然后提出　问题：究竟是什么原因使得鸡蛋出现不同的结局　呢？从１ｍ多高处落入海绵垫的鸡蛋的命运，与学生　头脑中已有认知结构产生了冲突，这既为实验探究　教学创设了探究情境，极大地激发了学生探究学习　的兴趣，又为接下来的学习奠定了坚实的心理基础。　体需要向心力，引出向心力的概念，然后提出问题：　影响向心力大小的因素有哪些？学生经过思考，提　出以下三种猜想假设：①与小球的质量有关；②与　线长有关；⑨与小球转动快慢有关；接着引导学生　根据自己的猜想假设，设计可行的实验方案，验证　猜想的正确性：　①用质量ｍ比为１：２的铝球和钢球，保持其运动的　半径ｒ和角速度ｗ相同，观察得到露出的红白相间　方格数的比值，若比值为１：２，即向心力的比值也　为１：２，说明两个球所受向心力与质量有关；②若　ｍ、ｗ相同，半径比为１：２，观察得到露出的红白相　间方格数的比值，若比值为１：２，则向心力的比值　也为１：２，说明向心力与线长有关：③若ｍ、ｒ相　同，ｗ比值为１：２，观察得到露出的红白相间方格　数的比值，若比值仍为１：２，则向心力的比值也为　１：２，说明向心力与小球转动快慢有关。　三、开展实验探究，探求本质规律　当学生提出猜想假设，完成实验方案后，则需　要通过实验操作来验证其正确性。因此，在实验探　究教学中，教师要有目的引导学生根据自己设计的　实验方案，选择实验器材，开展实验探究，并认真　观察实验现象，记录实验数据，然后对掌握的实验　情况进行讨论、分析、筛选、整理，归纳总结出实　验现象的本质规律。如在学习了《摩擦力》相关知　识后，开展了“滑动摩擦力相关因素”的实验探究　活动。首先提出问题：滑动摩擦力的大小受哪些因　素的影响？学生经过分析讨论，认为：（１）滑动摩　擦力可能与物体的压力有关；（２）滑动摩擦力可能　与物体接触面的性质有关，如材料、粗糙程度；（３）　滑动摩擦力可能与物体运动速度有关。然后以两人　为一组，要求学生各自设计实验方案，并在此基础　上进行实验操作，合作探究。　实验一：在物体接触面性质、物体运动速度一定　的条件下，探究滑动摩擦力与物体的压力关系。　（见表一）　壤螭碾潮蕊力　ｆ掏磷赣）　臻箍ｌ力　ｌ　ｔ　二、引导猜想假设。设计实验方案　猜想假设是指学生运用已有的物理知识和实验　经验，对问题的可能答案进行猜测，尝试性地提出　自己的见解和看法。它是实验探究教学必不可少的　环节，对于发展学生的思维能力有着十分积极的作　用。因此，在高中物理实验探究教学中，教师要鼓　励学生大胆猜想，敢于提出自己的看法。要引导学　生自行设计实验方案，思考和自主探究问题。　如在探究向心力的大小与哪些因素有关时，先通过　演示实验，让学生体验和感受做匀速圆周运动时物　・９６・　精地　蒲鳓艘撼舟蹲接蝻嚣蛳∞压出　疆正比　３撕（其辑小来臻鼍均聪　３，０｛小奉壤土糯ｌ，镱舛　ｌＤ《巾求璇土抽●夸蹲岛’　ａ　实验二：在物体压力、接触面性质一定的条件　第２１卷第２期　技术物理教学　Ｖｏ１．２１　Ｎｏ．２　２０１３年０６月　ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ　ＰＨＹＳＩＣＳ　ＴＥＡＣＨＩＮＧ　Ｊｕｎ．２０１３　下，研究滑动摩擦力与物体运动速度的关系。　实验结论，最后得出：滑动摩擦力与物体的压力以　（见表二）　及物体接触面的材料、粗糙程度密切相关。　总之，在高中物理教学中，教师应采取有效的　教学方式引导学生积极参与到教学活动中，主动探　究问题，灵活设计实验，开展实验，使物理教学更　实验三：在物体压力、运动速度一定的条件下，　具趣味性、生动性、挑战性，进而提高教学效果，　研究滑动摩擦力与物体接触面性质的关系。　改善教学质量。　（见表三）　接着引导学生对实验数据进行分析处理，总结　体操运动为什么用滑石粉　朱弟清郭再平　（湖北省丹江口市习家店中学，湖北丹江口４４２７０６）　我们多年在物理课堂作业上和新出版的考卷、　到而使手指趋向变直，对杠失去力的作用而导致，　资料上，遇到在单杠或双杠、举重等运动中，运动　若是靠滑石粉防滑脱，为何不采用在手上摸沥青等　员比赛前都要在手上或杠上涂上滑石粉，它的作用　物，仿撑杆跳高运动员做法呢？撑杆跳高为什么不　是什么这类题，参都是为了增大摩擦力或防　用滑石粉来增大摩擦呢？　滑脱，可是我们通过实验后分析认为此举主要是防　这些实例说明滑石粉的防滑效果并不好，而运　接触部位受伤，同时，也有增大摩擦或减小摩擦的　动状态是由力决定的，那么用它不是为了增大摩擦　作用，理由有以下几点：　就是为了减小摩擦或有其他作用了。　一、在举重运动中，如果是为了增大摩擦，在　五、拔河和拉力比赛在手上可用可不用滑石粉，　举起沉重而质量很大的杠铃时，这个过程中手腕要　是因绳与手间的摩擦够大了，若用，它只是为了避　改变方向，由于摩擦力大就难以完成或由于转变手　免绳与手直接接触，过大的摩擦力超过了人皮肤的　腕方向时，有改变运动状态的过程或趋势，而杠铃　承受力而被拉起泡而受伤，为此用它润滑缓解受伤，　由于惯性可能要在手中转动，若摩擦力太大，杠就　也是减小摩擦。　难以转动，它就要改变手的运动状态使任务难以完　六、用粉状物、颗粒物是可以增大接触面的粗　成，甚至使手被摩起血泡。为了使举杠铃任务顺利　糙程度。但粉状颗粒物并不一定都能增大摩擦力，　完成又不至于使手受伤，用滑石粉应是减小摩擦力。　我做了实验“在木块和木板之间撒些细沙测摩擦力　二、在举重过程中，有很多运动员还要在膝盖　时，发现摩擦力比木块与原木板间的摩擦力要小得　至小腿脊上部涂滑石粉是用来增大摩擦吗？这是什　多，沙粒数量很少时有增大摩擦作用，但滑石粉多　么目的？我过细观察过多次举重比赛直播：在举起　少效果则相反，滑石粉多时要比少时摩擦力大。用　杠铃过程中，杠要从膝盖部经过为使任务顺利完成，　滑石粉时，增大或减小摩擦力效果都不明显。看来　这种做法增大摩擦是毫无意义的，所以它也应是为　使物体表面粗糙与在物体间加颗粒是有质的不同，　了减小摩擦力和防皮肤因受摩擦太大受伤。　颗粒多时有滚动现象，且使物与物脱离接触减小摩　三、单杠、双杠、高低杠等运动员上杠前涂滑　擦，颗粒物少时由于压强大，颗粒陷进了物体中像　石粉，若是为了防滑脱要增大摩擦为何不用手套。　钉钉一样增大了阻力。所以摩擦力会比原光滑物面　橡皮手套不是很好吗？它是很轻巧的，几乎不影响　的大，但是粉状的滑石粉则不同，由于细腻、硬度　感觉器官，而且摩擦也很大，为何不能用呢？就是　小容易缩小物质分子间的距离表现分子力，用力挤　因它的摩擦大，所以开车和工人师傅就是用手套来　压后成“饼”不易脱落。但硬度小，在力的作用下　防滑。同时单杠、高低杠运动，滑动摩擦频率高，　又容易改变形状对增大摩擦意义不大，但它可以避　幅度大；若摩擦太大，因摩擦产生的热多，人体接　免人体与器材直接接触对皮肤起保护作用。　触部位可能承受不了。为此也需要减小摩擦。事实　七、生活中我们知道皮肤过于干燥摩擦也很小，　上，单杠、双杠、举重等运动员在进行运动时一般　所以工作中拿光滑东西时，往往在手上吐唾液来湿　带有“护掌”，就相当于手套了。而“护掌”与杠的　润防滑。可是接触面液体过多，形成了液膜却更滑。　摩擦太大，影响成绩才涂滑石粉。所以用它也不是　若在运动中出汗不多使人体与器材的接触部位摩擦　为了增大摩擦了。　就增大了，为此用滑石粉来吸水，干燥，达到减小　四、“滑脱”现象是由于手指弯曲后承受力达不　摩擦。它只有在接触部位出汗过多摩擦力太小时有　・９７・