高中物理定性实验在习题教学中的应用

蔡启柏

[摘要]在新课改进程不断加快的教学环境下，高中物理教学模式的改革与调整进程也备受关注。在具体教学中，可利用物理定性实验使教学过程变得生活化、实践化、技能化及科学化。学生对物理习题的解答能力是反映教学模式优劣的重要指标，在习题教学中应用定性实验，对提高习题教学实效有一定的积极作用。本文简要阐述了定性实验的相关概念，并在此基础上探讨了高中物理定性实验在概念性及规律性物理习题教学中的应用。

[关键词]习题教学定性实验高中物理应用研究

[中图分类号]G633.7[文献标识码]A[文章编号]16746058（2015）110051

高中物理是高中阶段的一门必修课，提升高中物理的教学水平是实现素质教育的重要途径，也只有不断完善教学模式才能对学生将来的学习、工作及生活产生积极的影响。物理习题教学是物理教学中的重要组成部分，有些习题教学具有晦涩、难懂的特点，因此要注重采用合理的方法，优化习题教学过程。本文结合实践工作经验对高中物理习题教学中应用定性实验的相关问题进行了探讨，旨在提升习题教学效率。

一、定性实验概述

本文所指的定性实验是那些应用生活中简易的物品，通过有效实验，判断某一类因素是否实际存在或研究各个因素间是否存在必然联系，定性实验也可以用于分析某种特定对象的具体结构等。在定性实验的过程中需要实验者亲身体验，并进行实地考察，在获得调查资料后运用特定分析方法，包括归纳法与总结法等分析第一手资料中存在的共性，并针对分析归纳结果做出假设及猜想。实施定性实验时需要有一定的理论基础，且还需要借助于定理及公式判断实验内容。因此，在物理习题教学中应用定性实验教学方法不但可以锻炼学生运用相关定理、公式的技巧，还有助于培养学生的思维能力，在养成高效思维模式的基础上提升学习能力。

二、高中物理定性实验在习题教学中的应用

1.定性实验在概念性物理习题教学中的应用

进行概念性物理习题教学的主要目的在于让学生了解知识本质，并由此锻炼学生的思考与理解能力。在解答概念性物理习题时仅需要理解及应用物理概念即可，无需经过复杂的数量转换与计算。由于物理概念具有一定的抽象性，因此相对应的习题也较为抽象，学生在无法理解及贯通抽象概念时，很容易出现解答错误的情况。为此，将定性实验融入概念性物理习题教学过程中，可以加深学生对概念的理解能力，这就可以明显减少解答概念性物理习题时的出错率。例如，在对习题“将水装入玻璃瓶后，封闭玻璃瓶，随后水平放置玻璃瓶，瓶中气泡所在位置如图1所示。图1如突然向玻璃瓶施加一个向前的推力，问瓶中气泡的相对运动情况为：A-向后，B-不动，C-向前，D-无法确定”进行教学时，教师可利用矿泉水瓶为学生演示实验过程，并引导学生思考，以选出习题的正确答案。在进行定性实验前，教师先引导学生回忆“惯性”的相关知识：惯性是一切物体均具有的特性，液体、固体及气体均具有惯性；惯性是一切物体能够保持匀速运动或静止状态的特殊性质，而非力的作用。此外，物体惯性的大小主要由质量决定。在解答上述概念性习题时，可考虑以下关键点：瓶内水的质量大于气泡质量→水的惯性远比气泡大→气泡保持静止的能力远小于水保持静止的能力→向瓶子施加向前的作用力时气泡的相对运动状态为向前，即是C-向前。

2.定性实验在规律性物理习题教学中的应用

在高中物理的各类习题中，规律性习题是一种常见的类型，在对规律性物理习题进行教学的过程中应用定性实验，可以让学生真正理解内在的物理规律，并在明确物理规律的基础上逐步提升解题速度与解题能力，从而有效突破现有的解题思维模式。此外，在规律性习题教学中应用定性实验，还可以让学生在理解物理规律的基础上记住相应的导出结论，并在习题训练的过程中感受实验验证的严谨性，从而形成相对缜密的物理逻辑思维。例如，在对与“失重”及“超重”规律相关的习题教学中，可以进行以下定性实验：用手抓住装满水的塑料矿泉水瓶，在水瓶侧壁刺一个小孔，刺孔后学生会发现水会从侧壁的孔洞中流出，但松开水瓶后到水瓶落地前，水不会流出，实验后引导学生认识物体处于完全失重状态时，因重力引起的现象将会消失。完成上述实验后，让学生解答习题：“如向上抛出塑料矿泉水瓶，水是否会从侧壁孔中流出”，学生在经过思考与观察后，便可以得出水在“超重”（存在向上的加速度）时会流出的结论。具体实验过程如图2所示。

图2此外，在进行“失重”及“超重”习题课教学时，还可以将重物挂于弹簧秤下，随后让弹簧秤保持上下匀速或匀变运动状态，让学生观察弹簧秤示数的变化情况，并总结出失重与超重时拉力大小的变化规律，避免因生活经验的误导而造成负迁移，以至干扰学生对物理规律的理解，使学生能依据物理知识、规律解答相关问题。

（责任编辑易志毅）