高中物理实验论文

【摘要】科学探究是物理学科核心素养的重要组成部分，如何在高考实验备考环节中培育学生的科学思维、科学探究素养，引领学生高效备考，本文以人教版《高中物理必修一》“验证牛顿运动定律”为例进行了一些深度探究，以期达到抛砖引玉的效果。今天小编为大家精心挑选了关于《高中物理实验论文 (精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

高中物理实验论文 篇1：

小议高中物理实验教学中的实验考核

【摘要】我国高中物理实验教学已得到大多数高中物理教师的重视，对物理实验教学成果的考核也在进行着不同程度的改革，本文分析近几年来我国高中物理实验教学的现状，再结合具体情况，提出从三个方面对高中物理实验教学进行考核改革：1.改革考核方法;2.实施多元化考核评价方式;3.扩大考核内容。只要一线的教师改变教学观及考核观，就一定能使高中物理实验教学取得飞速的发展。

【关键词】高中物理 实验 教学 改革 考核

一、目前高中物理实验教学现状

在新课程改革的影响下，高中物理教师对物理实验教学越来越重视了，对它的认识也提到了一定的高度，物理实验教学改革也在“步步为营”，扎扎实实地进行着。但是，目前高中物理实验教学的情况仍然不太理想，情况不容乐观。

1.重“讲”轻“实”。有些教师对高中物理实验教学不太重视，认为在高考指挥棒下，对实践操作技能的考核比率不大。所以他们就认为：高中物理实验知识，并不需要实践动手操作，只要学生对实验知识点能了解、理解，能在笔试时应付考试就行了。在这种思想的左右下，很多教师在物理实验教学中，重视对物理实验过程的讲授，而忽略学生的动手实践操作过程教学。对于一些重要的物理实验，最多也只是在讲台上通过演示实验，让学生对实验整个操作过程有个大致的了解。其实这样的教学方法只能培养“高分低能”的“书虫”，扼杀了学生的动手能力以及创新思维能力，一旦学生面临着实验操作考核，那就只能束手无策了。

2.重“操作”轻“分析”。有些高中物理教师虽然会按照教学大纲组织学生进行实验操作，但是他们在教学时也只是“走形式”而已。先要求学生在书本中把实验目的、实验原理等理清楚，然后要求学生跟着教师的操作完成所需做的实验步骤，在实验时，只要求把实验数据记录下来，实验就算是完成了。这种教学的方法是错误的。教师应该在学生动手实验时，应要求学生仔细观察实验过程中出现的现象，思考为什么会出现这种现象。实验数据出来后，又要对它们进行分析：这些数据是怎样得来的?它们说明了什么道理等等。

二、目前高中物理实验教学考核现状

高中物理实验考核是对教师、学生物理实验教学成果的检测。当前高中物理实验教学考核的方式主要是两种：1.理论考核：2.实验操作考核。在考核过程中，学校及上级教育部门更注重理论考核，一般是通过笔试来考查教师和学生的教学结果。例如：实验目的考核：实验原理的考核(通常会要求学生根据所给的试题，从实验原理出发，推导在此实验时应该使用什么样的公式来完成实验的最后一个步骤。);实验过程的考查(通常设计一个表格，在表格中预设空格，要求学生把空格中的实验步骤填充完整，或者确定在实验过程中哪些物理量需要测量等等。)：实验书写报告的考核(能否简单地书写报告、能否正确分析处理实验数据、能否作出实验图像等等。)。而在对实验操作考核时，主要是对学生的实验操作技能进行考查。例如：学生能否选择恰当的实验仪器、实验操作步骤是否能合理地安排、能否组装整个实验过程中的操作平台、在实验结束后，学生能否把实验器材清洗，准确地归位等等。

三、充分发挥实验考核在高中物理实验教学中的作用

物理的自然科学属性非常地强，物理实验就是研究物理自然科学属性的手段之一，也是检验学生在学习物理理论知识的手段。物理实验效果究竟如何，会直接影响到学生的学习成绩和各种能力，所以我们要加大对高中物理实验教学的考核力度，充分发挥实验考核在高中物理实验教学中的作用。

1.改革考核方法，加大实验考核力度。笔者认为，物理实验的教学重在实践操作，所以在对学生进行物理实验考核时，不能过多地采取理论考试的方法，而应该着重实践操作考核。考查学生的动手能力，思维能力，创新能力。例如，在对电学实验考核时，就可以考查学生是否具有对实验电路的转换能力、能否准确地调试实验器材、是否具有排除实验故障的能力。在考核他们的动手操作能力时，其实也可以考查的创新能力。可以让他们自行创新地设计实验过程，选择实验仪器等等。

2.实施多元化考核评价方式，加大实验考核力度。完善的、有效的评价方式起着指导、激励实验教学的功能，传统的考核评价方式具有不科学性、不公平性，完全忽略了学生在实验过程中的实践能力，情感态度等等。所以我们在对高中物理实验教学进行考核时，应该在传统的考核方式上，建立新的考核评价方式。例如：教师对学生实验结果的考核评价、实验小组之间的考核评价、实验小组内部成员之间的考核评价、学生自我考核评价等。小组之间的考核评价，更能激起小组之间的竞争意识，使他们意识到团结合作的重要性，在实验操作过程中就会互相配合，取得更佳的实验效果。小组内部之间的考核，则能指出学生在实验过程中的不足之处，有利于学生改正自己的错误做法。所以说，多元化的考核评价方式，能加大实验考核力度，有利于高中物理实验教学的良性发展。

3.扩大考核内容，加大实验考核力度。笔者认为，在进行高中物理实验考核时，也不能仅仅局限于对实验教学内容的考核，要扩大实验考核的内容，只有这样才能加大实验考核的力度。考核内容扩大后，应该从实验前、实验中、实验后三个方面去考核。实验前的考核内容为：学生对该实验所投入的态度及情感如何、对实验器材的认识情况如何、能否正确选择实验器材、能否根据实验的需要正确的组装实验器材等：实验中的考核内容有很多，笔者只略谈几点：学生实验操作的熟练程度、对实验现象的观察能力、临时处理问题的应变能力、在实验中是否具有不怕困难的精神、在小组合作实验时是否具有合作能力等;当实验做完以后，考核的主要内容为：通过此次实验，学生创新能力是否得到有效的发展、学生能否根据实验数据对实验结果进行分析和解释、学生能否根据此次实验培养自我认知能力，能否发现自己的不足之处，从而提高自我实验能力。

在新课程标准下，高中物理实验的考核不能再简单地沿用传统的考核方式，而应与时俱进，结合教学内容和学生的实际情况，从多个方面进行考核改革，只有这样才能有效地促进高中物理实验教学。

参考文献：

[1]吕准良，《高中物理实验教学法现状及思考》[J].教育艺术，2012(08)77-78

[2]郭栋，《高中物理实验教学策略与方法》[J]神州，2013(08)56-57

[3]柳春光，《高中物理实验教学的重要性、现状及教学方法初探》[J]新课程研究(下旬刊)，2010(04)23-24

作者：李靖

高中物理实验论文 篇2：

探究高中物理实验的创新型实验

【摘 要】科学探究是物理学科核心素养的重要组成部分，如何在高考实验备考环节中培育学生的科学思维、科学探究素养，引领学生高效备考，本文以人教版《高中物理必修一》“验证牛顿运动定律”为例进行了一些深度探究，以期达到抛砖引玉的效果。

【关键词】实验;高考;创新;科学探究 ;科学思维;核心素养

新的课程标准提出了核心素养的概念，物理学科核心素养分为“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与社会责任”。它的提出为高中物理教学改革提供了依据，也为高考备考指明了方向，但它是一个宏观概念，具体教学过程当中如何培育学生的核心素养，进而完成“立德树人”的根本任务，应该是每一个一线教育工作者共同的话题。在高中阶段要将培育核心素养落实到位、求得实效就不得不将其与高考结合起来。每年的高考试题几乎都会涉及实验，但每年的高考试题在考查实验时都有变化、有发展、有创新，在一定程度上体现了高考试题的灵活性和创新性，也比较符合物理学科教学改革培养学生核心素养的总体要求，但对高考备考提出了更高层次的要求。在这里探究基于人教版高中物理实验“验证牛顿运动定律 ”的创新型实验，以期达到良好效果。

“验证牛顿运动定律”的实验在人教版高中物理课本必修一当中有着非常重要的地位，因此高考频频涉及。该实验主要是利用控制变量法验证加速度与力、质量的关系。高考当中主要涉及的考点有：实验器材的安装与要求、实验原理的理解与运用、实验误差的分析与控制、实验数据的采集与处理、实验结论的修正与得出等，针对以上考点探究如下：

一、探究分析教材原型实验

该实验在人教版高中物理必修一课本中提供的方法是：如图1所示，用控制变量法“探究加速度与力、质量的关系”，其中小车及车中砝码质量为M，钩码及钩码盘的质量为m，重力加速度为g。具体实验步骤与过程不再赘述，但该实验方案中有几个疑难问题值得探究，探究如下：

图1

探究问题一：该实验为什么需要平衡摩擦力?

探究与分析：本实验不能得到摩擦因数μ，因此无法求得合力。这时可以通过平衡摩擦力的方式简化求解合力的过程，平衡摩擦力以后小车所受合力就是绳子拉力。在木板下方垫一个小木块使木板形成斜面，如果斜面倾角合适，小车所受摩擦力与重力就会满足这样的关系：Mg sin θ=μMg cos θ，此时平衡了摩擦力。由上式可以看出平衡摩擦与小车质量无关，因此改变小车质量以后无须再次平衡摩擦力。

探究问题二： 在小車做匀加速直线运动的过程中，绳的拉力大小等于钩码的重力吗?为什么当M与m满足m ≤ M时，才能认为绳子对小车的拉力F大小等于钩码的重力?

探究与分析：对小盘和小车组成的系统有： mg =(M +m)a 则 a = ;

对小车有：F = Ma，则F=mg，因此，当m与M满足m ≤ M 时，才可认为绳子对小车的拉力F大小等于钩码的重力F=mg。

探究问题三： 在保持钩码质量m一定的条件下，探究小车加速度a与质量M的关系之前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，钩码是否应用细线通过定滑轮系在小车上，小车后面的纸带是否也必须连接好?

探究与分析：本实验中为简化求小车合力的步骤，采用了平衡摩擦力的方法。平衡摩擦力时，在没有拉力作用的条件下，小车能匀速运动则表明平衡摩擦力合适，小车所受拉力即其所受合力，因此平衡摩擦力时，钩码不能通过定滑轮系在小车上，但平衡摩擦力时小车后面的纸带必须连接，分析纸带点迹分布是否均匀才能判断平衡摩擦是否合适。

探究问题四：实验时，能否先放开小车再接通计时器的电源，改变释放顺序对实验结果有影响吗?如果用天平测出m及M，直接用公式a=求出小车运动的加速度是否可以代替利用纸带计算加速度?

探究与分析：为了减小实验误差应先接通打点计时器的电源，待打点计时器工作稳定以后再释放小车。如果用天平测出m及M，直接用公式a=求出小车运动的加速度，这是用牛顿第二定律求解加速度，但本实验的目的是验证牛顿第二定律，自相矛盾，因此，不能直接用公式a=代替纸带求解加速度。

探究问题五：如果有同学实验时遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测量出多组a、F(F=mg.)数据，进而作出的a-F图像会有什么变化呢，本实验在验证加速度a与M的关系时为什么验证的却是a与的关系?

探究与分析：如果有同学实验时遗漏了平衡摩擦力这一步骤，最终得到的a-F图像会与横轴有交点，如图2所示。随着F的增大，F与mg不再满足F=mg，两者的偏差也会逐渐显现，图线会逐渐向下弯曲，这是本实验方案的弊端，属于系统误差。

图2

与此同时该实验在验证加速度a与M的关系时可以用验证a与的关系来代替。a与M理论上成反比，但利用描点法描点得到反比函数图像时会有较大误差，因此可以用验证a与的关系来代替，如果a与成正比，那么a与M就成反比，这也是本实验方案的巧妙之处。

二、探究基于教材原型实验的创新型实验

创新型实验类型：实验装置不变改变实验目的(测量动摩擦因数)

【例】某学校实验小组在测木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用了如图3所示的装置，将长木板水平固定在实验台上，调整滑轮位置，使细线与长木板保持平行。

图3

[创新点分析与问题探究]

本题的创新点在于使用教材原型实验的装置达成测定摩擦因数的另外目的，引导学生注重掌握课本原型实验原理的同时也能根据实际情况灵活变通。这种变化既实现了知识的迁移，又实现了实验考查方式的创新，一举两得，在促成学生科学探究、科学思维与能力方面效果显著。

探究问题：若用天平测出木块的质量为M，砝码和盘的总质量为m，重力加速度为g，该实验如何测木块与长木板之间的动摩擦因数?

探究与分析：对于摩擦因数的求解，如果有课本原型实验的理论基础，那么就很容易得到结果。即，对木块进行受力分析得：F-μMg=Ma;对砝码盘和砝码进行受力分析得：mg-F=ma;联立两式得：μ=，对于加速度的求解和课本原型实验的求解方法保持一致。

综上所述，近年来高考考查物理实验，形式多样、不断变化、不断创新，为提高备考效率进而落实教育教学改革的总体任务，作为一名物理教师，深度分析课本原型实验和探究基于原型实验的创新型实验，注重培育学生物理学科科学思维、科学探究的核心素养应该是一条必由之路。

【参考文献】

[1]陈运保，张善奎.近十年我国物理教育领域科学思维研究综述[J].物理教学探讨，2021(9)：1-6.

[2]吴畅.提高高中物理实验教学有效性的策略研究[J].湖南中学物理，2018(9)：69-71.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(2017年版)[S].2018：1-15.

作者：王永锋

高中物理实验论文 篇3：

高中物理实验教学应用仿真实验教学的作用

【摘要】实验教学是物理课程中的重要内容，是提升学生物理素养和思維的重要方式。教师需要优化物理实验教学，以学科核心素养为中心引导学生在探索问题、设计实验、动手实践的过程中提升学习能力。而仿真实验可以利用计算机和相关软件，模拟真实的实验情境，可以发挥重要的作用。本文就仿真实验教学在高中物理实验中的应用价值进行了分析，探索了应用策略。

【关键词】高中物理 实验教学 仿真实验教学 作用

物理实验在高中物理教学中是一种非常重要的方法，能够提高学生对物理理论的理解程度，而利用仿真实验可以打破时间和空间的限制，对于一些难以用真实环境开展的物理实验，都可以用仿真实验来完成。所以运用仿真式样也能够提高教学的有效性，给学生充足的思考和实践空间，将比较抽象的物理概念展示出来，实验教学也更加生动和正式，可以提升实验效果。因此教师需要充分利用仿真实验的优势，构建科学的课堂，提高学生的学习能力。

一、仿真实验在物理实验教学中的应用价值

(一)扩大实验的范围

高中物理实验中，有许多难以用现实环境和工具开展的实验，比如能量、磁感线、电流等是不能够用肉眼看到的物理现象，无法进行真实展示，而有的物理实验条件非常苛刻，比如匀速直线运动、天体运动等实验研究，根本不能靠真实的实验器材和环境来完成，所以在进行实验时就会受到一定的限制。而仿真实验可以提供更加充足的实验器材，而且可以利用计算机系统和仿真软件对实验的参数进行设置，按照实验的需求构建符合条件的实验环境，提高实验情境的真实性和准确性，才能真正提高实验教学的价值。

(二)有利于提高实验的可观性

在物理实验过程中，了解实验器材、观察实验现象是帮助学生明白实验原理的重要过程，在实际实验的过程中，可能有的实验器材无法满足实验条件，或者在实验过程中，难以准确地记录到实验现象和变化，导致学习实验的效果并不好。而利用仿真实验时，是通过计算机系统来完成的，学生可以对实验过程中的任何环节进行放大、暂停等操作，可以拥有充足的观察和思考空间，所以能够帮助学生更好地了解实验的原理，保障了实验的可视性，有利于提高学生的理解能力。

(三)有利于实验数据的及时反馈

在物理实验中，对数据的记录和整理是帮助学生分析物理规律的重要依据，但是在实际实验时，由于存在一定的限制因素和误差，难以获得比较全面和准确的数据。而利用仿真实验就能够通过计算机软件记录数据，根据实验的需求来筛选数据，还能够重复设置不同的实验参数，提高实验的科学性，帮助学生全面认识物理知识。

(四)提高实验的具体性和生动性

仿真实验可以模拟真实实验的各种场景，还能够对不能实现的物理现象进行模拟，比如星体运转、宇宙能量、磁感线等，提高实验的形象性。而且也能够避免实验过程中的危险，提高实验教学的效率。而且利用计算机进行实验，可以让学生根据自己的需求来进行实验探索，提高学生的学习自主性，满足他们在学习中的主体需求，提高教学质量。

二、高中物理实验教学中仿真实验应用策略

(一)进行实验假设，明确探索任务

在应用仿真实验时，教师要引导学生明确实验的目的，针对有效的问题进行假设，从而实现有效探索。比如学习平抛运动的知识时，需要记录平抛运动物体的运动轨迹，通过不同时间点的位置来探索平抛运动的规律。所以在利用仿真实验时，可以用鸡蛋来进行模拟实验，用计算机软件的控制对不同时刻鸡蛋的位置进行记录，再通过多次实验，将数据进行整理和筛选，观察数据的规律，从而得出相应的结论，推导出平抛运动的公式。在仿真实验中，能够为学生的认知提供良好的条件，从而提升实验的教学效率。

(二)设计具体的物理实验情景，培养学生自主学习意识

在物理教学中，部分实验由于条件有限，是无法在现实中进行操作的，此时就可以利用仿真实验软件设计具体的物理实验情景，引导学生深入观察实验内容和现象，培养自主学习意识。比如在学习《带电粒子在电场中的运动》这个课程时，教师是无法在现实中用实验探究展示出来的，同时也对学生的空间想象力和分析能力要求较高，而要引导其充分了解带电粒子的运动轨迹，教师可以利用仿真实验来模拟带电粒子的运动的情境，让学生观察粒子运动的轨迹，然后加入更多的带电粒子，通过这种形象的动画图，可以更加清晰地展示知识的内涵，也能够降低学习的难度。这种形象直观的情景展示能够丰富教学的内容，仿真实验能够将抽象的问题变得更加形象，不仅能够提升学生学习的兴趣，还能够促进其自主投入学习中。

(三)加强引导，促进能力提升

在利用仿真实验时，仍然要对实验的器材、实施过程以及结果记录等进行设计，要让学生在明白实验原理的前提下开展仿真实验，只有明确了实验的目标，才能通过一步步实验设计提升学习的效果。因此教师要加强实验的引导，帮助学生科学规划仿真实验的步骤，提高实验的准确性。比如在研究动能守恒定律的知识时，在实验设计中就要按照有效的实验步骤进行设计，才能够研究出物理变量之间的关系，比如小球的质量、轨道的摩擦音素和长度等，都是影响实验结果的重要因素，必须对这些数据进行设置。过程中也要对不同阶段的速度和相关数据进行记录，并且在验证之后才能得出结论。所以教师要关注学生在实验中可能出现的问题，进行科学引导，提高实验质量。

结束语

综上所述，在高中物理实验教学中利用仿真实验能够有效提升实验的生动性和准确性，教师要以培养学生的学科核心素养为中心，利用仿真实验通过构建具象的情景，提升实验教学的针对性，同时借助丰富多彩的计算机软件帮助学生掌握科学的学习方式，促进学生对知识和世界进行不断的创新和探索，提高学生的综合素质和能力。

【参考文献】

[1] 施正华. 仿真实验在高中物理实验教学中的应用研究[J]. 成才之路， 2019， 606(14)：68.

[2] 许文文. 高中物理仿真实验与真实实验的比较[J]. 物理通报， 2019， 38(5)：83-85.

作者：吴文祥