高中物理力学实验教学浅析

紫学军

摘 要：高中物理力学实验是日常教学和考核的重点，提升物理力学实验有效性可以帮助学生理解和掌握力学知识，提升物理实验综合素养。力学实验是整个高中实验的重要组成部分，也是高中时期学生初次接触的物理实验。实践环节进行教学探讨，提出教学改进策略，可以发挥力学实验全面提升学生学科素养的优势。

关键词：高中物理；力学实验；教学

高中物理教学中存在大量的实验案例，调动学生的学习积极性和动手实践能力是实验课程的重要目的，同时通过动手实验学生在细化的实验步骤中对知识点的掌握更加透彻，并加深了对基础知识的深刻了解，同时可以增进学生对抽象问题的掌握。

一、高中物理力学涉及的经典实验

高中阶段经典的力学实验主要有匀速直线运动实验、弹簧变形和弹力关系实验、力的合成、抛物体实验、能量守恒实验（动量、机械能守恒）以及重力加速度实验等。实验之前学生必须具备扎实的基础知识，对实验原理、装置仪器、实验流程、实验方法以及实验操作规范等有所了解。

二、关于动量守恒定律实验验证

1.动量守恒的教情和学情分析

验证动量守恒是高中物理的重要实验内容，从物理学本质上分析该内容是动量定理的拓展，而且实践和理论中适用范围很广，对宏观和微观物体的运动均可做研究。这一工具是对不受外力作用状况下，相互作用系统碰撞过程的规律研究，并且适用于原子物理研究。而学生在进行实验前已经学过动能和冲量的关系，并对碰撞问题也会感兴趣，做好了学习知识的准备。

2.动量守恒定律实验教学设计

在素质教育教学理念的影响下，以学生为主体的高中物理力学实验教学课堂应以培养学生的自主创新能力为基本目的。通过实验情境创设、实验教学互动、理论引导、物理探寻、实践应用等环节的教学，帮助学生在实验探究中实现教学目标。

通过创建物理实验场景，从当前学生喜欢的滑冰活动入手，让学生思考两名同学互相推动这一现象中包含的物理規律，从贴近学生日常生活的物理现象着手，吸引学生注意力。或者以演示实验以及物理模型展示，调动学生思考问题的积极性。在学生经过简单讨论后，提出自己的设想或假设，之后在教师的引导下提出本次实验应解决的物理力学问题、实验仪器等，并组织学生分组进行实验。

实验探究活动中学生自主设计实验方案，各小组独立开展实验探究以验证方案的合理性，并在组内进行交流和探讨，借助实验室仪器动手操作。通过尝试实验以及和组员的配合，学生可以不同试误并尝试通过修改实验方案，探索力学实验的规律。本次实验中通过改变实验物理量m，观察m、s、v的不同变化，可以通过三组实验对相关实验物理量进行描述，得出结论m1v1=m2v2。

学生在自主探究环节的组内实验，形成交流结果，之后教师组织小组代表上台进行实验并在全班范围内完成实验结果交流。教师对学生得出实验结论m1v1=m2v2引导探究其物理意义。对小车碰撞前后发生的作用力进行对比，对小车动量的变化进行观察并留心总动量的变化情况。教师作为整个实验的引导者，应该注意学生独立思考能力的培养，让学生以物理研究者的身份自由发表意见，教师可在适当的时间引导学生，防止实验主题偏离或者学生遇到困难而无法推进课程进展。

教师在学生探究和实验完成后适当总结，帮助其重新梳理实验流程、操作中的注意事项以及实验过程中存在的问题和偏差，并解释m1v1=m2v2的物理意义，即两小车在碰撞前处于静止状态，此时总动量为0，而发生碰撞后，尽管两小车的运动状态由静止转为运动，但动量的大小没有发生变化，此时，动量的方向相反，所以总动量还是0。在没有外力作用的情况下，两小车作为两个独立的系统，碰撞前后动量总和没有发生变化。巩固和复习环节可以借助动量守恒定律解释生活中的实际现象，并完成随堂练习，及时整理知识点，并应用于新的物理场景，做到举一反三。

3.教学反思和总结

将验证性实验转化为探究性实验，让学生了解动能和动量的本质区别，并借助生活中的问题以及之前教学中学习的动量和机械量问题解决本实验的问题。该力学实验的基本目的是培养学生提出问题、设计实验方案和情景动手操作解决实验问题的能力，并形成物理学科的缜密实验思维，在实验探究的环境中培养严谨治学、科学探究、勇于质疑和创新的精神核心素养，并实现实验教学目标中的情感态度价值观。

三、提升高中物理力学实验教学有效性的对策

在生本理念影响下注意学生主体作用发挥的同时，也要突出教师的主导作用，对学生探究实验中的问题进行标注，参与学生的探究活动并适时给予指导。通过现代教学设计和常规性教学设计的对比分析，促进协同合作的效果。优化教学设计，以提升教学质量为目的，结合学情教情可以以分层教学方式开展因材施教的教学方式，并结合课程标准和学生特点制定能力目标，创造一个适合学生发展的教学过程，并通过实验教学设计的优化促进教师专业能力的发展。并以学生成长为实验设计目标，让学生通过探究实验明确自己应该具备什么样的能力和素质，发挥主动性，形成明确的目标导向。

高中物理力学实验在培养学生综合实践能力并使学生掌握学科知识的过程中发挥着重要作用，进一步在实验教学中推动“为理解而教”的教育理念，以问题解决为核心，学生能力提升为目标，提升力学实验教学质量。

参考文献：

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