高中物理实验设计的思想方法

张耀海

教师在实验设计的教学中要遵循科学的思想方法，避免盲目性，提高教学质量。以下是我根据自己多年的教学经验总结出的一点心得。在这里我简单地对高中物理实验教学中常见的科学思想方法加以论述。

一、构建物理模型法

物理学很大程度上，可以说是一门模型课，无论是所研究的实际物体，还是物理过程或是物理情境，大都是理想化模型。如，追及、相遇模型、先加速后减速模型、斜面模型、渡河模型、平抛模型、绳球、杆球模型、电路的动态变化、交变电流、电磁场中的单杆模型、电磁流量计模型、回旋加速模型、磁偏转模型、人船模型等。求解物理问题，很重要的一点就是迅速把所研究的问题归宿到学过的物理模型上来，即通常说的建模。尤其是对新情境问题，这一点显得尤为突出。

二、替代法

在“互成角度两个共点力的合成”的实验中，我们就用到了替代法，第一次我们用两个弹簧秤成角度地拉橡皮筋，把结点拉到某一位置，再换成一个弹簧秤，同样拉这个橡皮筋，也把结点拉到同样位置，这说明后一个弹簧秤的拉力与前面两个弹簧秤的拉力效果相等。因此，可以互相替代。对于“等效”这个问题，应正确理解：所谓效果相等，是对某一方面说的，并不是在所有方面都等效，仍以合力与分力来说，它们只是在改变物体的运动状态上等效，而在其他方面，例如，在产生形变上，二者并不等效。用替代法的例子还有很多，如用天平称物体的质量、电阻测量等都可以用替代法，我们古代三国时期曹冲称象的故事就是替代法的典型实例。……