发布时间：2023-02-28 15:48:01
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关键词：高中物理 学习 策略 实验
中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）10（b）-0080-02
物理实验是物理学习的基础，高中物理中的观察演示实验、操作实验使学生对物理事实获得具体而又明确的认识，这正是理解概念和规律的基础。实验还可以培养学生的观察能力和实验能力，这也是高中物理学纲要求的一个重要目标。按照实验的阶段顺序和层次，将物理实验的学习策略分为：实验准备的策略、实验操作的策略、实验总结提高的策略。
1 实验准备的策略
要做好物理实验，必须在具体操作之前做好精心的准备。实验的准备并不是像一些同学那样仅仅看看书或者翻翻实验讲义、敷衍了事，而是要认真、全面、具体。主要包括以下几个方面。
1.1 积极的心理准备
实验本身是一个一个的科学探索或验证过程，它能够培养学生尊重科学、实事求是、一丝不苟的精神，来不得半点虚假和马虎。所以不要以为实验好玩就敷衍了事，而应该在思想上引起足够的重视，做好心理准备，以积极的心态面对实验。
1.2 实验理论知识的准备
要清楚实验的目的，了解每一步操作与实验目的的关系；确定实验的原理、方法，列出所要测量的物理量涉及的公式，推导出所测量的物理量的表达式。例如“研究平抛物体的运动”实验，首先先了解其实验目的是：描绘出平抛运动的轨迹，利用轨迹求出平抛的初速度。其次是熟悉其操作程序，有两大步：一是采取巧妙方法描迹法画出轨迹；二是建立坐标系、测量数据、计算初速度。最后利用水平方向的位移公式和竖直方向的位移公式， 推导出初速度表达式。
1.3 实验操作过程的准备
做实验之前，必须列出需要进行的实验操作步骤，防止由于准备不充分在实验时“卡壳”而不知所措；还必须了解实验的注意事项，尤其是影响实验成败的关键注意事项。例如平抛运动的实验中，必须保证斜槽末端水平、保证小球每次从同一位置由静止滚下等都是关键注意事项，实验前学生必须熟练掌握才能严格准确操作。
1.4 实验能力提高的准备
在实验准备过程中，学生还可以有更积极的准备活动。例如，学生了解实验目的、原理之后，可以先不看书和讲义，自己试探列出实验步骤，包括器材的选用、注意事项的整理、操作的难易以及可能的误差等；或者对该实验的作用进行分析总结；或者尝试找出该实验所能用到的以前学过的、用过的实验方法等。从而为自己实验能力的提高做准备。
2 实验操作的策略
物理实验的操作是整个实验过程中最关键的环节，实验中有许多操作要进行，最常用的包括：基本仪器使用的操作、实验过程的操作等。有关实验操作的策略主要包括以下几个方面。
2.1 基本仪器使用的操作策略
通过阅读仪器使用说明书，首先了解仪器的基本构造、组成部分、是否精密仪器、使用注意事项；然后熟悉仪器的使用方法和规则、如何调整、测量的范围及操作的顺序；再看读数的方法规则。例如，电学中的直流表正负极不能接反、电表有多个量程而自己使用的是哪一个量程；自己使用的游标卡尺是哪一种规格，如何读数等。
2.2 实验过程的操作策略
了解了仪器的使用方法，就可以进行实验操作了。先是进行仪器组装，注意组装顺序及仪器安全；第二步是检查仪器连接是否正确，检查无误才能进行正式实验操作；第三步是根据实验要求操作步骤该快则快、该慢则慢。例如电学实验中，干电池通电电流不宜过大、时间不宜过长，从安全保护的角度宜采用电键瞬间闭合方式。
实验过程的操作策略还包括：（1）学生能对自己的整个实验过程进行良好的自我监控，随时提醒、监控自己的操作是否正确。（2）学生应具备良好的观察力思维力，准确观察物理现象，积极思考解决实验中出现的问题。（3）学生应具备良好的分工合作的能力，实验小组中每人各司其责，而又团结协作，能大大提高自己的实验操作能力。（4）学生应具有实验补救的操作策略。实验一旦出现错误和失败，能够迅速分析原因，修正错误环节，重新操作实验，达到理想的实验效果。
2.3 书写实验报告的操作策略
要养成书写实验报告的操作习惯，把实验原理、方法、仪器、操作步骤、现象、数据记录、数据处理及产生误差的原因分析都一一记录下来，并能写出心得体会。
3 实验总结提高的策略
实验做好之后，要对实验进行反思、对方法进行总结，提高逻辑性实验思维能力，最终达到灵活设计实验的目的。实验总结提高的策略主要包括以下两个方面。
3.1 实验方法归纳概括的策略
纵观高中物理实验常用的方法有以下几个方面。
（1）放大法。例如显示微小形变时，可以利用毛细管中的细液柱来显示手挤压玻璃时的微小形变。卡文迪许利用放大法测出了引力常量；库仑也利用同样的放大法测出了静电力常量。
（2）比较法。它是将被测量与标准量进行比较而得到测量值的。例如，将物体的长度与直尺、游标卡尺或者螺旋测微器的标准量进行比较，得到物体的长度。
（3）累积法。累积法就是将难以直接测量的物理微小量进行累积测量的方法。例如，测量单摆的周期时可以测出50次全振动的总时间，然后得到一次全振动的时间；再如，测量金属丝的直径时，可以先测出紧密绕在一起的100匝金属丝的直径总和，再求出一匝金属丝的直径。累积法的优点是可以减小误差。
（4）补偿法。例如在验证牛顿第二定律的实验中，为了平衡摩擦力，实验操作中将木板一侧垫高，使小车的下滑力与摩擦力平衡，这样细绳对小车的拉力就是小车受到的合外力。这就是补偿法的具体应用。
（5）模拟法。例如，用恒定电流场模拟静电场画等势线；用被磁化了的铁屑来模拟磁感线等。
（6）替换法。很多物理量，由于其属性关系，无法直接用仪器测量时，常常可以将其转化成其他物理量的测量。例如，在探究平行板电容器的电容决定因素时，学生无法用仪器直接测量电容值的变化，就替换成观察两极板间电势差的变化，再利用公式，确定电容值的变化。
（7）微元方格求和法。在油膜法测量分子的直径时，需要测量油膜在水面上的表面积，由于形状不规则，可以方格分成微元，通过方格数求和得到面积；再如，通过放电测量电容器的带电量时，可以通过电流表测量电流画出电流i与时间t的图像，由于形状不规则，也可以采用微元方格求和法得到电量。
3.2 自己设计实验的策略
自己设计实验的策略是指打破现成的设计方案，在一些特定的要求和条件下，自行设计一些新的实验方案和步骤，完成其实验要求的方法。设计型实验是一种培养创新能力和实践能力的一些实验，由于设计型实验仪器的可选择性、设计方案的多样性、应用知识的灵活性和解决实验问题的新颖性，因此学生要经过长期训练才能具备自己设计实验的能力。自己设计实验的策略实施包括一些几个方面。
（1）搞清实验的目的和要求，弄清每一种仪器的基本用途和使用方法。
（2）寻找可行的方法，将实验目的和要求与仪器所能测量的物理量联系起来，找出中间的必然的规律性的联系，从测量的物理量出发，通过什么样的过程，达到实验的目的和要求，写出整个过程的全部内容就是设计方案，并通过分析选出最佳方案。
（3）设计实验步骤，根据实验的方法确定恰当的实验步骤。
（4）设计减小实验误差的方案。实验误差不可避免，但是设计实验必须考虑使误差最小，选用更精密的仪器或更准确的方案。例如，电阻的测量，可以使用伏安法测电阻，但该方法由于电表本身的影响，有明显的电路不完善的系统误差；可以改进为等效替代法，就解决了电路不完善的误差，但还存在电表不准确的误差；如果使用惠斯通电桥法，电表不准确的误差就解决了，但还存在电表灵敏度的问题。
综上所述，自己设计实验是实验策略的综合应用，但设计实验很难，它一定要在理解原理的基础上，灵活应用相关知识，并有自己的创新才行。
参考文献
[1] 邵瑞珍.学与教的心理学[M].上海：华东师范大学出版社，1999.
[2] 沈健民.高中物理学习策略及其教学对策浅谈[J].课程与教学，2002（5）：31-34.
[3] 史耀芳.二十世纪国内外学习策略研究概述[J].心理科学，2001，24（5）：586-590.
