【摘要】本文探討高中物理實驗中有效問題的重要性，提出一系列探索有效問題的方法和實踐策略．通過引導學生提出有效問題、設計實驗方案、進行實驗操作和分析實驗結(jié)果，培養(yǎng)學生的科學思維和實踐能力，提高高中物理實驗教學的質(zhì)量和效果．

【關(guān)鍵詞】高中物理；實驗教學；解題實踐

物理是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗在高中物理教學中占據(jù)著重要的地位．通過物理實驗，可以讓學生更直觀地理解物理概念和規(guī)律，培養(yǎng)他們觀察能力、動手能力和科學思維．然而，在實際的高中物理實驗教學中，往往存在一些問題，如實驗目的不明確、實驗過程形式化、學生參與度不高等．為了提高高中物理實驗教學的質(zhì)量和效果，教師需要探索和實踐有效的問題，引導學生積極參與實驗，深入思考物理現(xiàn)象背后的本質(zhì)．

1高中物理實驗中有效問題的重要性

1.1激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的科學思維

有效問題能夠激發(fā)學生的好奇心和求知欲，使他們對物理實驗產(chǎn)生濃厚的興趣．當學生面對一個有趣的問題時，會主動地去思考、探索和解決，從而提高學習的積極性和主動性．提出有效問題需要學生運用科學思維方法，如觀察、分析、歸納、推理等．在解決問題的過程中，學生不斷地進行思考和實踐，逐漸培養(yǎng)起科學思維能力．

1.2提高學生的實踐能力，促進學生的合作學習

有效問題往往需要通過實驗來解決，這就要求學生親自動手操作實驗儀器，進行實驗設計和數(shù)據(jù)分析．在這個過程中，學生的實踐能力得到了鍛煉和提高．在解決有效問題的過程中，學生可以分組合作，共同討論實驗方案、分工協(xié)作進行實驗操作和分析實驗結(jié)果．這樣不僅可以培養(yǎng)學生的合作意識和團隊精神，還可以提高學生的交流和表達能力．

2高中物理實驗中有效問題的實踐策略

2.1引導學生提出有效問題

在物理實驗教學中，教師要鼓勵學生積極思考，大膽提問．可以通過創(chuàng)設問題情境、組織小組討論等方式，引導學生提出有效問題．

例如在學習“平拋運動”時，教師可以播放一段平拋運動的視頻，然后提出“平拋運動的軌跡是什么形狀？”“平拋運動的速度和加速度如何變化？”等問題，引導學生進行思考和討論．

2.2設計實驗方案，進行實驗操作

在提出有效問題后，教師要引導學生根據(jù)問題設計實驗方案．實驗方案的設計要具有科學性、可行性和創(chuàng)新性．教師可以組織學生進行小組討論，共同設計實驗方案．在設計實驗方案的過程中，教師要給予學生適當?shù)闹笇Ш蛶椭?，確保實驗方案的順利實施．實驗方案設計完成后，學生要親自動手進行實驗操作．在實驗操作過程中，教師要注意觀察學生的操作情況，及時給予指導和糾正．同時，教師要提醒學生注意實驗安全，嚴格按照實驗操作規(guī)程進行操作．

2.3分析實驗結(jié)果

實驗操作完成后，學生要對實驗結(jié)果進行分析和總結(jié)．在分析實驗結(jié)果的過程中，教師要引導學生運用科學思維方法，如比較、歸納、推理等，對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析，得出實驗結(jié)論．同時，教師要鼓勵學生對實驗結(jié)果進行反思和評價，提出改進實驗的建議和方法．

2.4拓展實驗內(nèi)容

在完成實驗教學任務后，教師可以根據(jù)學生的實際情況，拓展實驗內(nèi)容，引導學生進行進一步的探索和研究．

例如在學習“電容器的電容”時，教師可以讓學生設計一個實驗，比較不同電容器的電容值．這樣不僅可以加深學生對物理知識的理解，還可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力．

3高中物理實驗中有效問題的探索案例

例利用計算機系統(tǒng)和光電門傳感器測量自由落體運動的加速度，實驗裝置如圖1所示，主要器材有：①光電門；②工字型擋光片；③鐵架臺．需要測量的各物理量見表1．

（1）運用該實驗裝置測量自由落體運動加速度的實驗原理：（用表1中的物理量符號表示）；

（2）若某次實驗使用的工字型擋光片尺寸如圖2所示，工字型擋光片的寬度d=0.02m，兩檔光片之間的距離h為0.15m．計算機系統(tǒng)采集的某一組實驗數(shù)據(jù)如表1所示，則測得自由落體運動的加速度為（結(jié)果保留兩位小數(shù)）；

（3）除實驗中偶然誤差外，寫出一條可能產(chǎn)生實驗測量誤差的原因：．

解析（1）用擋光片通過光電門時的平均速度代替中間時刻的瞬時速度，則擋光片下上依次通過光電門時做勻加速直線運動，根據(jù)運動學規(guī)律有vt2－v12=2gh，解得g=vt2－v122h=dt12－dt22h．

（2）將表格中的相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，則解得g=11.03m/s2．

（3）該實驗中計算出的v1和vt對應的位置之間的距離大于圖中給定的距離h，而計算時采用的是圖中給定的距離．

問題設計的有效性分析實驗原理是一個實驗的靈魂，解決任何一個高考物理實驗試題，都需要先弄清實驗原理.因此，本例第（1）問中首先對實驗原理進行了考查，考生要結(jié)合實驗目的和物理規(guī)律，認真分析器材和實驗過程方能解答；第（2）問中，要測量重力加速度的值，表中列出了實驗數(shù)據(jù)，代入即可解答，考查了學生運用物理知識處理物理問題的能力；第（3）問中要求學生對產(chǎn)生實驗誤差的來源進行分析，為準確測量做好基礎．可見，本題中的三個問題考查了學生對測量重力加速度的掌握程度，屬于有效性問題．

4結(jié)語

高中物理實驗中有效問題的探索與實踐是提高物理實驗教學質(zhì)量和效果的重要途徑．通過引導學生提出有效問題、設計實驗方案、進行實驗操作和分析實驗結(jié)果，培養(yǎng)學生的科學思維和實踐能力，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新精神．在今后的高中物理實驗教學中，教師要不斷地探索和實踐有效的問題，為學生的成長和發(fā)展提供更好的教育服務．

【本文系江蘇省泰州市教育學會“十四五”規(guī)劃2022年度課題“高中物理項目化探究性實驗的設計和實踐研究”（編號：TZ2022150）階段研究成果】

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