張彥霞

[摘要]現(xiàn)在的高考物理實(shí)驗(yàn)多以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生在課本上學(xué)過的演示實(shí)驗(yàn)太基礎(chǔ)，在高考中難免會(huì)力不從心，所以要在平時(shí)注重創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的研究。

[關(guān)鍵詞]高考物理實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)、物理學(xué)科核心素養(yǎng)

高考創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)常是從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)處理上的創(chuàng)新，而這些創(chuàng)新無一不是在課本上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加上物理觀念、科學(xué)思維、探究能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力等能力的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，所以，課本上的演示實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)。而能在高考實(shí)驗(yàn)這一塊取得高分還得學(xué)生從獲得物理學(xué)科核心素養(yǎng)抓起，不至于看到創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的題目無從下手、退避三舍。在高三一輪復(fù)習(xí)階段，課本上的演示實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)，還得把各個(gè)實(shí)驗(yàn)與物理核心素養(yǎng)聯(lián)系起來，這樣才能看見創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)時(shí)眼明心亮、信心十足。

在高中物理中，物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括以下四個(gè)維度，分別為：物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究以及科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。高中物理實(shí)驗(yàn)必做21個(gè)，而力學(xué)有9個(gè)，常以物理觀念為抓手，物理器材使用時(shí)也多重復(fù)，所以要會(huì)熟練的使用器材。在復(fù)習(xí)第一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí)，我會(huì)以器材為抓手，結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、過程、處理數(shù)據(jù)把實(shí)驗(yàn)分析透徹，使學(xué)生清楚高中力學(xué)實(shí)驗(yàn)必備的素質(zhì)能力。

在常規(guī)演示實(shí)驗(yàn)中，用到的有小車、木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶等實(shí)驗(yàn)器材，如圖1所示。

學(xué)生學(xué)會(huì)正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，更能理解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理與構(gòu)造，為以后學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象埋下伏筆。另外以后的高中物理演示實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)遇到使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，比如“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”、“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”、“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”等演示實(shí)驗(yàn)，這是形成實(shí)驗(yàn)操作能力的重要環(huán)節(jié)，使學(xué)生形成正確的科學(xué)態(tài)度。

長(zhǎng)木板是力學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的一個(gè)器材，這就牽涉到小車在木板上面的受力分析以及運(yùn)動(dòng)分析，往后的演示實(shí)驗(yàn)也會(huì)遇到使用長(zhǎng)木板的，比如“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”中讓小車在長(zhǎng)木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。也可以把木板斜著放置當(dāng)做斜面，比如“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)之一，如圖2所示，此創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)把碰撞和平拋運(yùn)動(dòng)的模型聯(lián)系起來，所以，強(qiáng)調(diào)學(xué)生具有構(gòu)建理想模型的意識(shí)和能力，養(yǎng)成分析論證的能力，會(huì)使用各種方法和手段分析、處理信息的實(shí)驗(yàn)探究的能力。

2、在創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)中，用到氣墊導(dǎo)軌、光電門、頻閑照相機(jī)、計(jì)算機(jī)和手機(jī)的軟件APP等創(chuàng)新器材，如圖3所示。

氣墊導(dǎo)軌的作用通過實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生更直觀的看到阻力很小的狀態(tài)，使得研究對(duì)象很好的做直線運(yùn)動(dòng)，后面在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”和“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”中也能很好的應(yīng)用。

光電門一直與氣墊導(dǎo)軌配合度很高，作用是測(cè)量研究對(duì)象通過它的時(shí)間，進(jìn)而計(jì)算出研究對(duì)象通過光電門時(shí)的速度以及加速度，后面在“探究自由落體運(yùn)動(dòng)”、“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”、“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中也會(huì)經(jīng)常用到，如圖4所示，這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置還與單擺結(jié)合，使學(xué)生更好的形成科學(xué)思維，通過創(chuàng)新器材的應(yīng)用也使我們感受到科技的進(jìn)步，本著有科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任，也要完成好實(shí)驗(yàn)。

3、在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中，有實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膭?chuàng)新，如圖5所示，此實(shí)驗(yàn)是“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的一個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，但是實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^使用重力儀測(cè)量重力加速度，進(jìn)而間接測(cè)量海拔高度，這是使學(xué)生形成物理觀念，能夠解決實(shí)際問題。

4、在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中，還有實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)過程的創(chuàng)新，其實(shí)主要看實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁?，圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑趺丛O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，用到哪些器材，進(jìn)行怎樣的實(shí)驗(yàn)過程，以及怎么處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。如圖6所示，圖甲為測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置，圖乙是xf圖象。我們處理圖像問題時(shí)，給學(xué)生提示從函數(shù)表達(dá)式中找答案，利用學(xué)過的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，從中變形得到函數(shù)表達(dá)式，再結(jié)合圖像中的截距、斜率得到我們想要的結(jié)果，得到加速度也不只是定義式、逐差法這些方法，從處理數(shù)據(jù)上讓學(xué)生獲得分析論證、處理信息的實(shí)驗(yàn)探究的能力。

總之，之所以成為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，可以從實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)處理上有所變化，可以把學(xué)生形成的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)探究上，并且學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)也能有利的提升，使學(xué)生有信心對(duì)戰(zhàn)高考物理實(shí)驗(yàn)，從而取得不錯(cuò)的成績(jī)，為以后從事科學(xué)研究也有很大的幫助。