中学物理实验创新研究

中学物理实验创新研究（精选6篇）

篇1：中学物理实验创新研究

一、热机做功实验的改进与创新(该项目荣获四川省初中物理创新实验方案评比一等奖和全国首届中小学实验教学优秀案例展评一等奖)

(一)课标要求

热机做功冲程既是初中物理教材中的一个重点，也是一个难点，教材力求通过以图片和模型的形式让学生理解热机做功冲程中的能量转化问题，以及一个冲程所对应的曲轴转动周数。让学生通过对热机做功冲程的学习，对生活中各种热机进行理解。

(二)实验原型及不足之处

1、在初中物理教学中，物理教师在讲解内燃机时，通常是用内燃机图片或内燃机模型来演示热机做功的现象和说明原理。这样演示比较抽象，不直观，学生不好理解热机做功的原理。

2、图片和模型不能准确反映一个冲程所对应的曲轴转动周数，而这是物理教学中的一个考点，也是难点。

(三)实验创新之处

1.用自制爆燃器引入能量转化。

2.用酒精(或汽油)在钢化玻璃筒中燃烧并爆炸，模拟热机做功冲程。

3.用透明玻璃筒做汽缸学生能直接观察到酒精(或汽油)在玻璃筒中爆炸并推动活塞运动：内能转化为机械能。

4.曲轴正反两面分别为红色和白色，实验完成后通过颜色变化直观反映一个冲程所对应曲轴转动周数。

(四)实验器材

自制爆燃器一套，自制热机做功演示器一套(直筒透明钢化玻璃水杯一个、10号胶塞一个、电火花点火器一个、活塞、连杆、曲轴、轴承一套、主板及底座支架一套、酒精少许和喷雾。

(五)实验装置图

实验装置如图1、2所示。

图1为自制爆燃器：①橡胶塞②针筒③橡胶塞④细线⑤电火花点火器。

图2为自制热机做功演示器：①电火花点火器②橡胶塞③汽缸(钢化玻璃筒)④活塞⑤连杆⑥轴承⑦曲轴 ⑧主板及底座支架。

(六)实验原理

1.燃料燃烧：化学能转化为内能。

2.热机做功冲程：内能转化为机械能。

3.一个冲程对应曲轴转动半周。

(七)实验步骤

1.用爆燃器演示内能转化为机械能实验。

(1)往爆燃器筒内(针筒)喷洒适量酒精。

(2)塞上橡胶塞并轻轻晃动几下。

(3)按动电火花点火器开关，观察酒精在针筒内爆炸并推射出橡胶塞。

2.用热机做功演示器演示热机做功实验。

(1)观察器材，记录曲轴颜色。

(2)往钢化玻璃筒内喷洒适量酒精。

(3)塞上带电火花点火器的橡胶塞，按动电火花点火器开关。

(4)观察酒精在玻璃筒内爆炸推动活塞做功，通过连杆带动曲轴转动。

(5)记录此时曲轴颜色。

(八)实验效果

1.酒精的燃烧并爆炸，能通过透明玻璃筒直接观察到，并且伴有爆炸声。

2.橡胶塞和活塞的运动直观呈现，准确反映能量转化过程。

3.通过曲轴颜色变化，准确得出一个冲程所对应曲轴转动周数。

(九)反思与拓展

1.虽然用喷雾器喷出酒精，能加快酒精挥发填满玻璃筒，但仍然会受室内温度影响(如果在温度较低的冬天进行实验，最好配备一只电吹风)。

2.加上两个小车轮，能直接模拟汽车气缸推动汽车运动。

3.在玻璃筒壁加上温度计，通过温度计示数上升来反映热量的散失，从而解释热机效率总小于1的原因。

二、斜面上物体力的分解实验创新(该项目荣获四川省中小学实验教学优秀案例展评二等奖)

(一)背景和基本思路

斜面上物体力的分解是高中物理教学中的一个难点。在实际教学中，“斜面上物体力的分解实验”只是从理论层面对力的分解实验进行研究，学生不好理解。因该实验的特殊性，不便于制作传统教具来演示，我们就考虑利用数字化实验器材：传感器、采集器、数字显示装置和L型斜面制作一套实验器材，

将不可见的实验现象展现出来，方便我们对力的分解进行研究。经过几年的研究与实践，我们与深圳申议实业公司共同开发了“斜面上物体力的分解探究器”。

(二)实物结构图

(三)实验演示方法

1.将该装置底坐垂直于桌面，打开左侧数字测力计开关，用一段细线将重物(金属圈)悬挂在左侧力传感器的探头上，测出重物(金属圈)的重力。2、将该装置水平放置于桌面上，打开两个数字测力计开关，按回零键，再将重物(金属圈)放置在两个力传感器的探头上，

可测出正压力和下滑力的大小。3、调节斜面的角度，测出的正压力和下滑力的大小随之改变，通过角度值、正压力和下滑力的大小值以及重物(金属圈)的重力值，经过计算后，可以充分说明力的分解实验现象，也验证了力的平行四边定则。

三、溶液导电实验的改进与创新(该项目荣获成都市初中化学教师实验操作技能大赛创新实验二等奖)

(一)背景和基本思路

初中化学中的溶液导电性实验，一是为了帮助初中学生认识酸、碱、盐的组成特点，理解酸、碱之间的反应实质;二是为高中学习离子反应奠定基础。初中化学中对溶液导电性实验要求不高，不需要对溶液导电性强、弱进行分辨，即只需分辨出溶液导电与否。初中化学实验中所使用的溶液导电实验装置，没有统一成套的、标准化的实验仪器。

做该实验，一般采取两种方式：1、就地取材，自制一套溶液导电性实验装置，采用220V交流电和相对应的60W白炽灯泡(实验按如下图所示的原理进行);2、按照现行教材实验方式，采用学生电源、小灯泡(或LED灯)、小灯座、导线、开关和烧杯等实验器材进行实验(如图1所示)。这两种实验方式都存在一些问题：

第一种实验方式实验操作时安全性能较差，仪器体积较大，携带不方便，药品用量也相对较多。第二种实验方式也存在仪器体积较大、较多，组装器材麻烦等问题。

经过反复实验和研究，我们从微型、简单、高效、安全和环保等方面对该实验进行了改进与创新。

(二)改进和创新方式

购买电子元器件和辅材，自制一个小型溶液导电实验检测器，方便我们快速检测溶液是否导电(绿灯亮，溶液不导电;红灯亮，溶液导电)。图2为溶液导电实验检测器实物照片。

该溶液导电性实验检测器内有电子电路、三节七号电池作电源，外有红色、绿色高亮度LED灯各一个，按键开关一个以及两个电极。

(三)实验方法和步骤

1.用50ml烧杯准备好蒸馏水、乙醇、盐酸、氢氧化钠等溶液。2、按下检测器按键开关，绿灯亮，表明此时两个电极不导通(如图3所示)。3、将检测器两个电极插入装有蒸馏水或乙醇的烧杯里(如图4所示)，按下检测器按键开关，绿灯亮，表明蒸馏水或乙醇溶液不导电。4、将检测器两个电极用金属丝短接，

红灯亮，表明此时两个电极导通。5、将检测器两个电极插入装有盐酸、氢氧化钠的烧杯里(如图5所示)，按下检测器按键开关，红灯亮，表明盐酸、氢氧化钠溶液导电。

注意：在做下一实验步骤前，需用洗瓶冲洗两个电极，并用棉球将两个电极擦干。实验完毕后，也需冲洗两个电极，并用棉球将两个电极擦干，取下电池，以便保存。

(四)特点

改进后，实验操作安全性能大幅度提高。使用三节七号电池作电源，没有人触电的危险;仪器微型化，携带方便;药品用量也相对较少，节约了成本;采用高亮度LED灯展示，实验现象非常明显(后排学生仍可清淅看见实验现象);电极采用铜质材料，表面度镍，有很好的耐腐蚀性;该检测器既可做教师演示实验，

也可供学生做探究性实验;在学生做实验时，我们还可以用点滴板实验器材，药品用量极少，真正做到实验微型化，有利于环保。

篇2：中学物理实验创新研究

物理学是一门自然科学，它的许多知识都来自于观察和实验，如果老师能带着学生一起，寻找科学家探索的足迹，体会科学家成功的欢乐，不但能提高学生学习物理的兴趣，还将使课堂效率倍增。在新课程理念下的今天，作为教师，应以创新的姿态，在物理教学中加强物理实验的教学。

一、在新课程标准下的物理教师要转变教学观念

新世纪之初，我国启动的新一轮中学教育课程改革，最基本的理念是提倡“以学生为本”，实验教学要从单纯的学习知识、验证理论、学习操作技能，转变为以全面地提高学生科学素养，培养学生终身发展的兴趣和能力。要搞好新理念下的物理实验教学，关键是教师教学思想和教学理念的转变，破除“学科中心”与“教师中心” 的教学，从传统的接受式学习的学习方式转移到学生的自主学习、合作学习和探究学习相结合的学习方式上来。不能让实验成为只是传授知识的工具，更不能让学生成为教师表演的“道具”，教师应将实验的操作权下放到学生手中，调动学生的积极性，发挥学生的主动性，教师则成为学生探究式实验的合作者、参与者、指导者。

二、在新课程标准下的物理教师在实验教学上应创新

1、实验教学方法要创新

（1）将部分演示实验改为师生协同实验，甚至学生表演实验。

现代的教学观把学生的创新能力的培养放在首位，认为教师的主要作用是教学的设计者、组织者、帮助者及品德的示范者。演示实验不是教师的专利，变教师实验为学生演示实验，即教师指导下的学生演示实验，这样有利于学生积极参与课堂活动，有利于学生的主体性和积极性的发挥。如在“影响蒸发快慢的因素”一节中，在学生们了解了蒸发的意义以后，提问：蒸发快慢究竟与哪些因素有关呢？同时在讲台上摆放一杯水、两个小碟、吹风机、滴管，并引导学生思考，学生议论纷纷，有的说与温度有关，有的说与液体的表面积有关，也有的说与空气的流动有关，我让每种想法的学生都上来一名，亲手试验，去验证他们的猜想，每当他们的猜想被确认，就兴高采烈，情绪高涨。这样既增加了学生的动手能力，又能更好地掌握物理规律。

（2）将部分学生实验中的测量、验证性实验改为探究性实验。

在教学中教师可以把一些验证性的实验变为探究性实验。所谓验证性实验，即是让学生尝试和利用实验手段，对已知的现象和规律进行检验的一种实验方法。所谓探究性实验，是指学生在不知道实验结果的前提下，通过设计一系列的实验并付诸实践，根据实验现象或实验结论进行严密推理来分析解决问题的一种实验方法。分组实验多以测量性、验证性和实用性实验为主，实验目的、仪器准备、操作步骤、实验报告全部都由教师预先设计好，学生只须进行“按方抓药”、“照图施工”就行。这样虽可保证实验的成功率，但学生在实验过程中基本无须思考，更不需要创造性的探索。要提高学生分组实验的教学效果，就必须使学生真正进入角色，手、眼、脑并用地进行有目的的探索活动。根据教育心理学的观点，课堂教学的目的不在于教师完成某种过程，而在于通过某种活动促使学生在行为上发生某些重要的变化，并增强他们的学习动机。如《串联电路的电功率与电阻关系》，由原来的验证性实验改为学生的探究性实验，教学中采用启发式教学和有控开放。给出实验器材，“6V，3W”和“6V，6W”两个灯，然后让学生各自亲手串联连接，来探究两灯的发光规律。起初学生根据已有日常生活经验，估计一定是“6V，6W”的灯比“6V，3W”的灯发光亮些。可是学生实际操作实验以后，却发现“6V，3W”灯比“6V，6W”灯亮些。在这基础上教师还给学生两个变阻器，让学生再动手探究：如何在串联电路中让两灯同时正常发光，使学生学到的科学知识运用于实际问题中，又在解决实际问题的过程中增强学生的创造力。这个实验，从教学主体的角度强调学生的主观能动性和创造性，尽可能创造更多的机会，让学生在创造中感受成功的体验，在成功中感受到学习的乐趣，从而激发思维的灵活性。

学习物理的最有效方法，就是要把学习融入实验探究的过程中，在实验、探究的过程中去实现自主学习和自我提高，这就是新提倡的“边实验边学习”的教学模式。边实验边学习是做与学的统一,动与思的融合。这不仅是上面提到的两个方面，凡是与教学过程紧密结合，便于随堂进行并有利于学生动眼、动脑、动手的，有利于培养学生实验探究能力，有利于发展学生思维品质的内容，都可以选作为边实验边学习的素材。例如对一些实验仪器的使用和操作，如电流表、电压表、温度计、测力计等，就可以采用边

实验边学习的活动形式，让学生通过自主学习、观察、思考去掌握，去提高使用这些仪器和工具的技能；对器材要求不高的演示实验，可以改为边实验边学习的方式进行。如在探究浮力大小的活动中新教材就把演示实验改成了学生的探究活动，通过边实验边学习的方式，大大提高了实验的可观察程度，学生从观众变成了主角。而角色的转变将极大地提高学生学习地兴趣和激情，并促使学生由被动地接受知识变成自主地学习。

2、实验手段的创新

新理念为物理实验教学改革提供了新的思想理论，多媒体技术的普及则为物理教学提供了全新的技术手段和教学平台，并使物理实验教学的现代特性得到进一步发挥。实验与现代教育技术手段有机地整合，实现优势互补，相得益彰，主要体现在以下几方面：

① 用投影或摄像的方法，强化观察主体。如各种电表的表盘刻度学生很难观察清楚，可利用投影等方式，使观察主体在银幕上形成放大的像，使学生能方便地观察到各仪器的实验细节，增强了实验效果。

②用制作课件的方法，再现或模拟实验现象。以前讲解“汽油机工作过程”时，学生面对的是一张静止的挂图，要讲清讲透还真不容易，找一台汽油机进行解剖也不现实。从网上找一个“汽油机”课件，它能动态地展示汽油机的四个冲程中活塞运动、火花塞点火情况，教师讲得轻松，学生也看得清楚。

③提供与实验相关的生活与社会背景材料。在实际上课的过程当中，教师可以结合教学内容播放录像。如：针对磁极间的相互作用可播放磁浮列车的录像；在原子核一章中核能的利用可播放核电站的有关录像等等；这些现代媒体的运用，能对物理实验教学起到很好的辅助作用。

利用多媒体进行物理实验教学，不但为教和学增添了信息的传输和接收通道，而且为教学创设了良好的情境，师生们置身于情景中，以“物”思“理”，又以“理”认“物”，这对提高物理课的素质教育教学有着广泛的前景。

3、实验设备的创新

研究表明，如果实验所用的材料是学生所熟悉的，就会使学生感觉到亲切，较容易克服思维障碍，能较好的达到实验的目的；如果实验所用的仪器是学生亲手制作的，那么不仅能培养学生的动手能力，而且还能帮助学生建立起牢固的相关物理表象，敏锐地洞察其中发生的物理过程，使学生对知识的理解更加透彻。

（1）课堂学生实验，尽量的就地取材。如：利用塑料尺可以进行“声音产生的条件”，“力作用的效果”，“滑动摩擦与压力大小的关系”等探究活动；利用一支铅笔可以进行“压力效果与哪些因素有关”的活动。

（2）课堂演示实验也可从生活中去发掘收集器材。如：在学习音调一节内容时，取几个相同的普通玻璃杯，调节杯中的水量，即可演奏出一曲美妙的欢乐颂；利用一个普通的塑料饮料瓶，在侧壁不同的高度开上几个小孔，灌水后可演示液体压强与深度的关系，当水喷出时，把瓶盖盖紧，发现水又停止了喷出，又能激发学生对新知识进行探究的兴趣和热情。

（3）鼓励学生利用生活中的一些常见材料，进行一些科技小制作，并利用自制器材进行一些实验活动。如在学习光学时，可引导学生制作针孔照相机、潜望镜、望远镜等等。通过自己动手，可以让学生体验成功，也更能激发学生自主学习的兴趣和热情。

三、传统与创新

接受式教学活动适当减少，“科学探究”式的教学方法的增加，是值得肯定的，但专家提醒，接受式教学和探究式教学两者应该有机结合，在强调科学探究的同时，也应该注意接受式学习的重要性。物理是一门以实验为基础的学科，应注意不要把“物理实验”淹没在“科学探究”中，由于教学的需要或条件的局限，演示实验还是不可缺少的实验手段，但在演示实验的设计和实施过程中，应具有改革和创新的意识，以取得更为直观的现象和效果。例如：在演示磁场对电流的作用时，将金属棒置于磁场中的金属导轨上，接通电路将看到金属棒在导轨上滚动起来，但由于金属棒质量大，而电路中电流较小，金属棒受到的磁场力太小，几乎动不起来，而如果将金属棒改造成外面是金属箔，里面是空圆珠笔心的“金属棒”，实验效果将大大改善。

篇3：中学物理实验创新的实践与思考

一、倡导低碳理念, 变废为宝———实验生活化

物理教师不应满足于物理实验的已有效果, 而应致力于提高实验的稳定性、操作性和可见度, 在教学实践中激发实验改进的动机, 用学科知识分析问题解决的思路, 在生活中探求实验改进的途径.

“瓶瓶罐罐当仪器, 拼拼凑凑做实验”成了开发实验资源的真实写照.可乐瓶改装的弹簧振子阻尼振动演示装置 (如图1) , 以及用日光灯镇流器制作的千人震, 均给学生留下了深刻的印象.这样, 对失去使用价值的废物进行修整、改进, 甚至进行解剖和重新组装, 将其改造成教学资源, 正好适应循环经济、节约型社会的时代潮流, 用实际行动践行了低碳实用的环保理念, 是对学生具体而深刻的技术教育和人文教育.

针对静电学实验的可见度低、易漏电等困难, 我们先后研制了系列实用的实验器材, 如“八宝粥罐”导体圆筒 (如图2) 、“怒发冲冠帽”、PVC电工套管和塑料布摩擦起电器等等, 这些其貌不扬的自制教具、仪器, 尽管比较粗糙, 但它们在课堂教学中却神通广大, 破解了难点, 解决了问题, 效果很好.

实验改进的灵感来自不懈的探究与思考, 实验创新要求我们慧眼独具.如传统的曲线运动速度方向演示实验效果欠佳, 如何改进呢?有次无意间发现了磁性橡胶, 一个新的实验方案在脑海中形成:把几段磁性橡胶弯成曲线轨道, 吸在水平铁板上, 然后用粘有红墨水的鼠标球沿轨道内侧运动, 观察鼠标球脱离轨道后的运动;去掉一段磁性橡胶后, 重复上述操作, 可以发现鼠标球脱离轨道后均沿切线运动.本实验中鼠标球的运用可谓是独具匠心, 因为其吸水性适中, 留下的运动轨迹清晰且均匀, 这是通过比较多种器材后才确定的最佳选择, 不正说明每个实验细节的改进和创新都包含着多少艰辛?

物理知识源于生活, 具有鲜明的生活性和实用性, 因此, 在物理课堂教学中, 应尽可能创造条件, 使学生感受到物理知识及其应用就在身边, 激发他们自觉应用物理知识解决问题的兴趣.

二、改进实验装置, 推陈出新———实验精细化

教材提供的实验方案并不一定是最佳方案, 在教学中应该精益求精, 力臻完美, 如《探究功与速度变化的关系》一课中, 教材中使用了如图3所示的实验器材.该实验原理简单, 装置也不复杂, 但在实验操作过程中, 却难以取得令人满意的效果, 主要存在以下问题:

(1) 难以保证小车做直线运动, 从而导致纸带上的点迹不在同一直线上, 同时, 增大了运动中的阻力, 实验精度低.

(2) 橡皮筋恢复原长后, 处于小车运动的前方, 容易阻碍小车的运动.

(3) 弹力做功采用倍增法的前提是每条橡皮筋在操作中做功相同, 如何才能保证这些规格相同的橡皮筋在实验过程中形变一致?

在教学实践中, 通过对教材提供实验方案的改进, 自制了如图4所示的实验装置:

(1) 用轨道代替了木板.这样既减小了摩擦阻力, 更重要的是保证了小车的直线运动;同时, 当橡皮筋恢复原长后, 会自行落到轨道之下, 解决了橡皮筋影响小车运动的问题.

(2) 为保证橡皮筋在操作中做功相同, 设置放手位置的标志, 橡皮筋条数增加后而放手位置不变, 即可实现橡皮筋在实验过程中形变一致.

由于成功地克服了诸多缺点, 学生在分组实验过程中, 操作方便, 结论准确, 效果良好.

三、探究科学玩具, 激趣增色———实验趣味化

“科学玩具”是指体现娱乐性并蕴涵着丰富科学内涵的玩具, 集科学知识与设计技术于一体.学生在参与活动过程中, 不仅有利于他们理解和巩固物理知识, 培养联系实际的能力, 而且还能丰富知识、开阔眼界, 激发他们探索新的物理现象和规律的兴趣, 是课堂教学活动的重要补充.

怪坡现象曾引起人们热议, 因为在怪坡上物体由低处往高处看似轻松自如, 而从高处往低处却显得十分艰难, 其怪因引起了许多同学的兴趣和探究冲动.好奇心是最好的老师, 为解释怪坡现象, 可自制如图5所示滚轮装置, 进行模拟演示后, 引导学生初步分析怪坡现象的成因, 鼓励学生上网查阅相关资料, 组织小组讨论, 开展研究性学习, 并对此作出科学合理的解释.

魔罐 (如图6) 外观看似一听普通的饮料, 其实却不寻常:让其在水平桌面上滚动, 速度逐渐变小, 最后竟反向运动, 神奇地回到出发点.如果有人质疑桌面是否水平, 可以换方向重复前面的演示, 结合实验引导学生通过看外形, 猜想结构, 进行讨论, 去伪存真、由表及里.其实正是因为巧妙地运用了机械能守恒定律, 实现动能与弹性势能的相互转化, 使其变得神秘, 显得神奇.让所学规律接受实践检验, 从而使学生在知识运用过程中, 获得更深刻的认识或展开进一步的探讨.

滚轮装置和魔罐实验密切联系实际, 为物理课堂教学开窗, 与应用实践搭桥, 这样, 规律学习过程中, 重视学生的情感体验, 本着开发学生智力、发展学生能力进行科学玩具的研究, 通过自制科学玩具的研制, 激起学生的好奇心和学习兴趣, 鼓励学生参与课外小制作, 引导他们从学习物理到探究物理, 全面培养学生科学素养和技术素养, 让学生从课堂走向生活, 从生活走向物理, 从物理走向社会.

四、接轨现代科技, 如虎添翼———实验科技化

数字化信息系统, 是集实验数据采集、显示、分析、处理等功能于一体的实时智能化实验系统, 是运用现代信息技术进行教学的一种手段.其特点是数据采集迅速, 数据分析准确, 曲线拟合合理;数据容量大, 图形清晰直观, 能显示难以观察的过程, 在物理课堂教学中, 特别是在实验探究中更能大显身手数字化信息系统的开发和普遍使用, 进一步凸显物理实验的教育功能, 大大拓展了学生研究的视界.

从物理学科特点出发, 开展利用“数字化信息系统”的实验研究, 同时与研究性学习和科学实践活动结合起来, 自主设计实验, 改进传统实验, 挖掘其实验功能, 在物理教学中有很大的施展空间, 拓展了高中物理实验创新的新途径.如在“作用力和反作用力的研究”的演示实验中用力传感器代替弹簧秤, 当同学对传感器拉或顶时, 屏幕上可以实时显示两个传感器的相互作用力随时间变化的曲线 (如图7) , 实验结果一目了然, 过程清晰可见, 结论令人信服.

在《简谐运动》中探究弹簧振子的位移图象时, 教材中介绍的频闪照片以及数码相机频闪摄影两种方法, 都存在拍摄难度大, 数据处理复杂等问题在教学中, 笔者利用数字化信息系统改进了该实验 (装置如图8) :在气垫导轨上放置滑块 (先取下滑块上的小“风帆”) , 其两端各连接一轻质弹簧, 滑块上固定位移传感器发射装置, 将位移传感器接收装置与数据采集器相连, 将实验所测数据实时输入计算机, 再以时间为横轴, 以位移为纵轴, 作出弹簧振子的位移图象 (如图9) , 使弹簧振子运动过程中位移与时间关系一目了然.数字化信息系统的引入, 简化了实验操作, 突出了弹簧振子运动过程中位移与时间关系的研究, 可见度大, 可信度高, 有效地提高了课堂效率.

另外, 在研究阻尼振动时, 只要在该装置的滑块上插上一叶“风帆”以增大阻力, 利用数字化信息系统可以非常直观地显示阻尼振动中振幅的变化 (如图10) , 效果明显.

如“用单摆测重力加速度”的实验中, 用光电门探头代替秒表测量周期, 实验操作方便, 也便于数据的统计和处理;又如在电容器的充、放电的实验中测量放电电量, 这是传统实验方法无法完成的实验任务, 而对数字化信息系统来说, 简直易如反掌, 优势明显.

五、开展实验设计, 学以致用———实验探究化

学生实验有利于提高学生实验操作技能, 但要培养学生的探究性研究能力, 必须加强学生实验设计训练.在学生掌握了一定物理知识和基本实验技能的基础上, 教师应根据新课程物理实验教学的要求, 有目的、有计划地引导学生开展实验设计, 即要求学生按照实验目的和要求, 根据已学的实验原理和方法, 设计出符合要求和具有创新思路的实验.其最大优势在于:体现了以学生为主体的实验教学新模式, 充分调动学生学习掌握基本技能的积极性;体现了素质教育以人为本的新内涵, 是一种培养创新能力的有效方法.例如, 学习了热敏电阻和传感器后, 可以要求学生设计一个自动控制充电器的电路实验方案, 并引导学生积极思考下列问题后再进行设计:

(1) 热敏电阻有哪些特性?这些特性与什么因素有关?

(2) 为什么可以用热敏电阻进行自动化控制?根据热敏电阻和传感器的特性, 本实验应着重突破哪些技术要点?

(3) 实验的设计原理是什么?完成本实验需选用哪些器材?

(4) 如何设置实验操作步骤?实验操作过程中的注意事项有哪些?

学生根据以上问题设计出具体的实验方案, 经过教师审查后, 再由学生利用实验室中的器材独立完成实验, 教师及时做好总结与评价.通过实验设计与操作, 使学生的理论知识得到巩固, 实验技能迅速提高, 并逐步掌握设计实验方案的要领和基本规律, 提高实验设计能力和创造才能, 从中培养学生的逻辑思维能力、抽象思维能力、创新思维能力和探究性研究思维能力.

物理学知识有着广泛而具体的应用, 这就要求教师应积极倡导学生密切联系生活实际, 利用物理知识解释物理现象, 以及开展力所能及的小实验和小制作.教师可以组织学生尝试电动车自动发电、自来水水位自动控制等方面的技术研究与改进;通过废旧电池的利用和鉴别, 科学地使用和回收废旧电池, 积极参与绿色环保活动.结合当前新农村建设, 引导学生深入开展楼房供水供电工程、太阳能热水器等方面的调查和小发明、小创造活动, 使学生充分认识到力学原理 (如平衡、压力和压强等) 的实用性, 感受到供水、供电的实际操作与设计的重要性, 认识到太阳能转换的科学性, 激励学生自主设计、发明创造.

小实验、小创造为实验教学赋予了新的内涵, 为物理实验增添了时代气息.通过课外实验活动, 一方面扩大了学生的知识面, 丰富学习内容, 增大思维培养空间;另一方面, 有效地激励学生运用物理知识和物理原理积极开展思维活动, 逐步提高分析问题、解决问题的能力, 使学生的逆向思维、发散思维更加趋向创新, 从而丰富创新性研究思维的培养途径, 达到课堂实验教学难以达到的教学效果.

篇4：中学物理实验创新研究

关键词：中学物理教学；创新实验；途径

G633.7

我国进入21世纪以来，不管是经济水平还是科技水平都在一定程度上达到了质的飞跃，与这两方面相比较，目前我国中等教育水平发展还有点差强人意，整体的素质教育还没有达到预想目标，调动不了学生学习的主动性和积极性，严重影响了培养学生创新和发散思维的目的，中学物理的创新实验作为一种新的物理教学手段，既能充分体现中学物理教学的重要性，又是提升整个中学物理素质教育的重要途径，所以加强中学物理教学中的创新实验研究是目前中学物理教学的首要任务。

一、中学物理教学中创新实验存在的问题

（一）中学物理教学对创新实验的重视不够

从我国当下的教育体系来看，中学物理教学中还是较为重视为分数的要求。虽然我们一直强调更注重学生的素质教育，但是明显这样的口号还没有完全能够实行，在初升高的过程中，分数依然是上学率的唯一标准，这就导致了中学物理教学对创新实验的重视不够，一味的进行书本的讲解，使得物理教学也变得比较枯燥无味，在升学考试的时候，物理的创新实验出现概率也低，需要学生做的实验都是老师之前教过的，缺乏一定的设计性实验，再加上有的学校因为当地教育部门不重视教学导致学校经费不足，缺少物理教学实验的器材，有的学校也存在器材破旧，设备不行等问题，学生不认真、老师为了省时更是直接让学生将实验背下来，这些统统都影响了对学生综合能力的培养，偏离了中学物理教学的创新实验目的。

（二）中学物理教学中双方主体参与度不够

受传统的教育体制影响，大部分的中学物理教师对于创新实验的观念还不足，在中学物理教学当中，为了追求教学速度，只是让学生把需要做的实验直接背下来，忽视学生自己动手验证实验的过程，在实际的教学当中，这样的做法都容易忽视学生在实验中存在的问题。而在这种传统的教学实验当中，教师占了主导位置，强调这个需要记住那个需要背下，学生根本没有真正的时间去思考，只是机械性的将实验记住无法真正理解物理实验的意义，大大削弱了学生的创新能力培养。

（三）中学物理教学创新实验的教学方法陈旧

在当前的中学物理教学的实验中，大部分的教师采用的教学方式都属于填鸭式的教学方式，在进行一个实验之前，教师花费大量的时间来进行实验目的、实验要求、实验步骤和最后的实验结果的讲解，让学生将这些都记住甚至是背下来，然后随便在实验报告中填写几个数字就算是完成了一项实验报告。同时在中学物理教学的创新实验中还存在真正的设计性实验匮乏的现象，设计性的实验由于比较费时费力，所以很多的教师都不愿意开展这样的实验，这两方面的因素都不利于学生动手能力和发散思维的提升，阻碍了教学的发展。

二、中学物理教学中创新实验的途径研究

（一）摒弃传统教育体制，树立正确的创新实验观念

以往传统重视分数的应试教育大大制约了中学物理教学中的实验创新，所以要实现物理教学中的创新实验，首先就要改正这种不恰当的教育体制，让中学生的素质教育不再仅仅是一句口号。在升学考试中，分数还需要作为一项评判标准，但不能作为唯一标准，还应该在考核中注重对学生创新能力的培养，只有将学生的理论和实践相结合才能有助于提升学生的综合素质能力。有关的教育部门和学校领导人也应该正视自己对中学物理教学创新实验的看法，培养樹立全新的创新实验观念，转变陈旧观念，全面落实新课标下的物理创新实验教学的目标，从财力、物力、人力三方面出发，加大对中学物理教学创新实验的资金投入、师资力量投入和设备投入，技术更换损坏或是陈旧的设施设备，寻找适合当下学生需求的实验器材，保证创新实验的顺利开展，才能从根本上解决中学物理教学创新实验存在的问题。

（二）提高双方主体参与，开创丰富的实验教学资源

教师和学生作为中学物理教学的两大主体，应该各自提升在中学物理教学创新实验中的参与度。从老师方面来说，首先要改变的就是自身观念的转变，将物理教学的创新实验当做是一项全新的挑战，才能更好的落实新课标下的物理教学目标。同时作为一名新时代的物理教师，还应该随着教学的发展不算提升自己的理论知识和创新能力，不仅在课堂上要有熟练运用每项物理实验的技能，还要有能开发课外创新实验的能力，积极开发适合教学要求的创新性实验，学会利用身边的资源来达到教学目的，从而得到更丰富的教学资源，教师自主的提高自身创新实验的经验，将自己培养成学校的综合型教师。从学生方面来说，学生不能只是单纯的接受教师的讲说，还应该培养自己良好创新实验的习惯，主动培养起对物理教学创新实验的重视，多多自己动手设计一些小科技，积极参加学校或是社会组织的科技比赛，让学生能真正做到大胆设计、用心实现，这是解决中学物理教学创新实验双方主体的根本措施，同时还应该注意仪器设备的保养和维护，有完整的设备才能更好的进行创新实验。

（三）重视开展设计性实验，探究创新实验的有效方法

要打破陈旧的物理实验和教学方式，就需要探究创新实验的有效方法，积极开展设计性实验就是一个有效途径。为了表现出物理教学中的创新，通过结合现代化的教育，对在物理教学中的实验进行一定的设计和改造，发现以前实验所不能表达的问题，在进行物理创新实验的时候，也要尽量的优化实验过程，可以采取情景重现等方法来达到创新实验的直观性，让学生有充分的求知欲望来了解一项物理实验，激发学生学习的积极性。对学生进行分组实验也是提高创新实验的有效方法，学生通过分组之间的交流和自己动手创造，能充分认识到物理创新实验存在的意义。

三、小结

总而言之，随着时代的进步，中学物理教学的创新实验变得尤为重要，我们通过分析可以得出当下实现物理教学创新实验的方式方法，这些方法的同一目的就是培养学生的创新能力和综合素质，这项任重而道远的工作需要学校、教师和学生同共努力才能实现物理教学质量的提高。

参考文献：

[1]李明弟，鹿晓阳，孟令君，姜爱民，李轶，孙一民.创新实验教学体系的构建研究[J].山东建筑工程学院学报，2011（5）：512-515.

篇5：中学物理实验创新研究

张娟 龙华店中学一级教师

摘要：培养高素质创新型人才代写论文是高等学校的根本任务，实验室是培养学生创新能力的重要基地。在物理实验教学中培养学生创新能力的主要途径和方法包括：进行物理实验史教育，培养学生的创新意识；采用多样化的实验方法，活化学生的创新思维；注重创新演示实验和设计性实验，培养学生的创新技能；介绍科学家的典型事例，培养学生的创新情感和创新人格；用科学评价激发学生的创新动力。

关键词：物理实验；创新能力；培养

科学技术的发展突飞猛进，社会对人们的创新能力的要求也越来越高，因而，加强对学生创新能力的培养，已经成为我国教育教学改革的重点。在物理实验教学中，创新教育的提出，一方面是物理教学改革不断深入的需要，另一方面也是由物理学科的特点与物理实验的本质所决定的。然而，长期以来，普通物理实验的教学内容缺少更新，教学方法过于死板，实验内容基本上是验证性和测量性的，缺少学生自己进行设计、研究的内容。学生不须分析与创新，只需按教材上的步骤按部就班去做，就能完成实验。这种呆板的、千篇一律的实验教学内容和方式在一定程度上限制了学生的主动性与积极性，难以激发他们独立思考的兴趣和激情，抑制了学生个性的发展，因而不利于创新人才的培养。为了弥补这一不足，我院在物理实验教学中对实施创新教育进行了不断的探索，取得了一定的经验。

物理实验教学中培养学生创新能力的主要途径

1、进行物理实验史教育，培养学生的创新意识

物理实验除演示实验、验证实验外，还应包括物理实验史教育、设计研究性实验、学生小仪器制作等。例如：玻尔发表原子模型理论的第二年，夫兰克和赫兹用慢电子与稀薄气体原子碰撞的方法，使原子从低能级激发到高能级。他们对电子与原子碰撞时能量交换的研究，直接证明了原子内部能量的量子化。后来，他们又在同样的实验中测得被慢电子激发的原子返回基态时辐射的光频率，发现这种辐射验证了玻尔假设的频率定则。因此，夫兰克一赫兹实验就成为玻尔理论的一个重要实验依据。由于他们的工作对原子物理学的发展起了决定性的作用，曾共同获得1925年的物理学诺贝尔奖和1906年诺贝尔物理学奖。汤姆生研究阴极射线导致了电子的发现，利用实验准确地测出了电子的荷质比。他们的实验设计是何等的巧妙，设计思想与器材组合都是创新精神的体现„„这些实验史的介绍，不仅向学生展示了科学发现、技术发明的过程，而且展示了科学家的创造思维和创新精神。要发挥物理学实验史的创造教育功能，我们在教学中就要重视实验史的教育。可以启发学生体会实验思想与设计的精彩之处并提出问题；也可采用演示实验，引发学生的好奇心；还可让学生自己动手，组织与设计实验，来“表演”某些著名实验。总之，通过让学生接触到不同的物理实验背景、教师的不同观点和思想方法，学习物理实验史，对学生进行德育的渗透以及科学精神和创新意识的培养，具有很好的作用。

2、实验方法多样化，活化学生的创新思维

目前学生的分组实验，普遍存在只重视简单的操作练习，从器材、方法到表格设计都是按照规定好的步骤和方法进行实验，不能很好地领会实验原理和思想方法，因此，必须改革实验教学的方法。教师在设计教学内容时可以结合实验室条件对实验项目进行重新组合，尽量将有相似的刺激与反应的教学内容做系统编排。在编排时，教师可以以专题的形式呈现实验内容，每个专题确定一个主题，可以从实验方法的相似性上选题。如用干涉法测量光波波长，可将杨氏双缝干涉、菲聂耳双棱镜实验、迈克尔逊干涉实验编在一个专题；也可以依据实验仪器的相似程度进行选题，如将分光计、单色仪、摄谱仪等光谱仪器作为一个专题选择实验项目；也可以将对同一物理量的测量作为选题依据，如电阻的测量可将伏安法、电位差计法、惠斯登电桥法、开尔文电桥等编在一起；这样学生在进行专题训练时很容易做到由此及彼，融会贯通，从而衍生出一系列值得进行比较研究的问题，实现知识与能力间的相互迁移。如重力加速度的测量实验，学生可以利用单摆、复摆、可倒摆、自由落体运动、倾斜气轨等许多实验方法进行。应让学生尽可能多地设计实验方案，从科学性、可靠性、简便性、准确性等实验设计原则出发，对各个方案进行评价，最后选取两种方案进行实验测量与比较，活跃学生的思维，使实验教学有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望，使之达到不同层次学生创新能力培养的目标。

3、注重创新演示实验和设计性实验，培养学生的创新技能

教师创新演示实验，不仅能更好地发挥实验的教育功能，促使学生掌握有关学科知识，而且能对学生进行潜移默化的熏陶和感染，培养他们的创新精神，从而达到培养学生创新能力的目的。

修完基础物理实验的学生，可以根据自己的专业和兴趣爱好自由选择实验项目和实验课时间，以体现全面开放的教学模式的优势。近几年，我们结合本校学生的具体特点和情况，从以下几方面来确定设计性实验项目：

(1)利用原有的实验项目

某些已经做过的实验，所用仪器的集成化程度较高，学生虽然做过这些实验，但他们基本上都是在使用说明书和实验室给出的操作步骤提示下完成的，对于仪器的结构，他们并不清楚。如霍耳效应实验，实验仪器的线路基本上都被封在仪器的内部，学生即使没有掌握 1 2 下

实验及仪器的原理，也一样可以完成数据的测量。这很容易养成学生急功近利的思想和不求甚解的学习态度，并没有达到我们开设实验的初衷。现在我们把这个实验作为设计性实验的一个项目，要求学生根据霍耳效应的原理，自己设计实验电路来实现霍耳片一系列参数的测定，或实现对几种形状磁铁磁场的测定。要完成这样的实验，学生对原理要深刻理解掌握，对实验中引起误差的因素要理解并想办法减小或消除，要自己动手焊接霍耳片的电极引线并设计搭建实验电路，并通过同学之间或师生之间的讨论解决遇到的问题。这不仅使学生加深了对物理原理的理解掌握，并且通过设计和实践，切实培养了学生的创新能力、动手能力，还增强了他们的知识应用的能力。

(2)普通物理和普通物理实验的知识拓展和应用

教学应因材施教，根据我校学生以及实验室仪器的情况，我们将普通物理学的一些知识设计成实验项目。如给出一种透明固体(或液体)材料，要求学生测出它的折射率。该项目所涉及的知识面广，与普通物理光学部分的光的折射、衍射、干涉知识都有一定的联系，学生可利用所学的知识或所掌握的方法进行设计，如可利用分光计来测定，也可用劈尖或牛顿环来测定，还可用单色光直接以一定角度照在材料面上，通过测定折射光线的折射角来测定。这个实验虽然简单，但它增强了学生的知识应用能力，也增加了他们对物理的兴趣。

设计性物理实验需要灵活、综合地运用所学的物理以 及相关学科的知识和技能，还需要学生做好以下工作：1)查阅资料，设计实验原理和实验方法；2)根据实验要求，正确选择实验仪器；3)设计独特的实验构思；4)独立进行实验操作。因而，大力开展设计性实验能有效地培养学生解决物理问题的能力和培养创造能力，培养学生分析能力和创新能力。

4、介绍科学家的典型事例，培育学生的创新情感和创新人格

篇6：中学物理实验创新研究

2015年12月28、29日，我在广西师范学院长堽校区参加“南宁市中学物理实验创新技术项——中学物理课件“低成本”优质制作技术培训”。培训时间虽然短，但受益非浅。

随着现代技术的发展，教学的手段要适应社会现代技术的发展。要教学过程中不能只用传统的教学方法，要多运用多媒体进行教学。多媒体教学运用得好，会事半功倍，运用不好会功倍事半。教学理念要转变，物理教学要重视实验操作，不能以视频代替实物实验操作，尽量做到既要实验又要动画，使学生从多方面得到体验，加强印象和理解，使教学质量提升、效果达到最佳。

课件制作就是备课。教师要根据学生的实际情况进行制作课件。PPT课件中尽量多制作一些动画，不要追求动画的逼真，但要抓住主要特征。制作课件时要遵循物理教学特性、美学特性、心理特性等原则，不能为了绚丽而胡乱添加动画等。

PPT的制作要做到协调统一，简洁有序，布局合理，动静相宜，操作方便，使课件更有助于物理教学，为物理教学服务，使教学达到高效。

同时我们还动手制作了红旗飘扬、火焰晃动、投篮、单摆、衍射、横波摆动等动画，达到了学以致用。

两天的时间虽短，但我接受到的先进教学理念会使我受益终生。我明白，作为一名物理教师，要主动接受、学习新知识，不断学习，更新自己的教学知识，提高自己的教学能力。