从设计方案入手改进高三物理实验教学效果的策略

1、    从设计方案入手改进高三物理实验教学效果的策略    朱小勇摘 要：高三物理实验教学存在重视实验题训练不重视实验过程，重视实验操作不重视融会贯通的不足，这会制约实验教学的效率。教学中，从实验器材的替换、增加、减少入手，引导学生参与设计与新课教学时不同的实验方案，激活学生的思维，激发学生的学习兴趣，可极大地促进实验教学效率的提升。关键词：高三；实验教学；效果；策略：g633.7 ：a ：1003-6148（2018）2-0079-2设计实验方案时需要明确实验要求，根据物理学原理和公式设计实验，根据器材和可能产生的误差以及设计原则对方案进行评价后确定一

2、个可行的方案。实验方案的设计是实验教学的重点和难点，也是最能体现学生物理综合素养的关键环节。实验方案的设计涉及面比较广，对学生综合素养的要求较高，同时，实验方案的设计是实验教学中最能体现学生智慧，发展学生能力的环节。在实验方案的设计中，学生可以明确方案设计的原则，对实验方案的优劣进行分析，领悟实验评价的原则和意义。设计实验方案过程中学生可以发挥发散思维，提升实验技能和创新能力。要改进高三实验教学效果，需要学生重做实验，但不是简单的重复，而需要在原有实验的基础上进行有变化的实验。例如，在实验器材上做出变化，从实验方案的设计入手，在设计实验方案时，为让实验的过程有变化，则实验的效果可能会更理想。1

3、 “换”器材，“改”方案物理实验比较灵活，不同的实验可以用同样的实验器材，而同一个实验又可以用不同的实验器材，设计出不同的方案。在实验教学中，要让实验方案有变化，教师给学生变换一下器材并让学生尝试自主设计方案，在此过程中激发学生思考，促进学生对实验原理本质的理解，并在设计、完善方案时，师生的交流过程中激起思维的火花。探究外力做功与物体动能变化关系的实验，高一新课选用的器材和实验主要步骤如表1中的方案1。高三实验教学不妨给学生提供气垫导轨、光电门、数字计时器、滑块、重物等器材，引导学生设计方案和实验步骤，最终得到表1中的方案2。完成实验方案设计之后，可让学生比较两个方案的优劣，在比较中思考。通过

4、比较，学生对实验原理理解得更透彻，实验误差分析水到渠成。方案1的优点：计算简单，取材方便；缺点：操作不易，平衡摩擦力难度较大，容易出现平衡摩擦力角度不够或者角度过大；计算速度的时候需要找一段点迹均匀的点，找点和测量不准容易带来误差。方案2的优点：操作容易，测量比较准确；缺点：用悬挂重物的重力代替滑块不准确，重物的重力大于滑块的合外力。这样比较对促进学生知识的理解和思维发展有很大的帮助，实验教学的目的顺利达成。2 “加”器材，选方案高三实验教学时，教师可以根据情况，给学生的器材比原来高一、高二新课教学时多一些。学生设计实验方案时，首先面临器材选择的难题，其次选择不同的器材可设计不同的实验方案，又

5、面临实验方案的选择。当面临选择的时候，会引发学生深入地比较与思考，对学生融会贯通原理与方法大有益处。在测量电源电动势及其内阻的实验中，通常给出的器材有电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电源，用这些器材可设计出图1所示的电路。高三的实验教学可在上述器材的基础上增加电阻箱、单刀双掷开关、定值电阻r1和r2，让学生设计尽可能多的方案，进行误差分析，并对比几个方案的优劣。学生就可以在教师的引导下设计出图2、图3、图4所示的实验电路图。让学生在有多余器材的情况下设计实验方案，具有挑战性，往往不是一步到位的，也不可能每个学生都能设计出所有可能的实验方案。教学中教师应重视师生之间的沟通，及时发现学

6、生的错误，及时给学生帮助，避免打击学生的学习热情。教师要及时引导学生发现思考错误，纠正错误，使方案得到完善。教师也要重视生生之间的交流，让学生在互助中，尽可能多地完成实验方案设计，学生在互相促进中达成学习目标。最后，教师再综合学生设计的所有方案，让学生比较方案的优劣，对实验方案作出选择。这样的实验教学过程，充分尊重了学生的主体地位，有利于激发学生的学习主动性和探究的热情。3 “缺”器材，创方案有些中学实验，如果缺少部分器材依然能够完成。对这样的实验，教师在高三组织实验教学时，给学生的器材可以“缺”。让学生在缺少器材的情况下想办法设计新的实验方案。这更能体现师生的智慧，也更能充分发挥学生的学习主

7、观能动性，会有很好的教学效果。例如，在验证力的平行四边形定则的演示实验中，高一新课教学时，采用两个弹簧测力计来完成。在高三复习教学中，不妨只给学生一个弹簧测力计，让学生来设计方案。经过教师的引导，师生共同设计出如下方案：1.将图钉固定在木板上的a点，将橡皮筋一端与两个细绳套栓接于同一结点，橡皮筋另一端套在图钉上；2.把两细绳套中的一条与弹簧秤连接，然后同时拉这两条细线（一只手直接拉细绳套，另一只手通过弹簧秤拉细绳套），把橡皮筋和细绳套的结点拉伸到o点，记下o点的位置、两细绳的方向及弹簧秤的示数f1，如图5所示；3.放回橡皮筋，将弹簧秤连接到另一根细绳套上，再同时拉这两条细绳，且两条细绳位于上一步中记录下来的方向上，仍然把橡皮筋与细绳套的结点拉伸到o点，读出弹簧秤的读数为f2；4.松开拉细绳的手，用弹簧秤沿ao方向拉橡皮筋，仍然把结点拉到o点的位置，记下细线的方向和弹簧秤的读数f'；5.作出f1、f2、f'的图示，以f1、f2为邻边作平行四边形，对角线为f；6.比较f和f'，如果二者大小基本相等，方向基本相同，则平行四边形定则成立。通过对原来实验器材、实验方案的改变，把原来教材上一次测出f1、f2变成分两次完成，多了一次等效替代，让学生对本实验中的