中学物理Vol．33No．112015年6月
θ角从零增加到90ʎ 由T 1的表达式，直接可以判断绳头B
OA 绳上沿着竖直墙面和天花板移至OB 为竖直方向的过程中，
的拉力一直在减小．对于T 2则还需要进一步借助cos θsin α+
mg cos α
sin θcos α=sin （α+θ）进行数学演绎得到T 2=可
sin （α+θ）
T 2有最小值，由此判断绳头B 沿着竖以看出当α+θ=90ʎ 时，
OB 绳上的拉力直墙面和天花板移至OB 为竖直方向的过程中，
先减小后增大．
构思2（图解法）在动态变化前，小球
T 2和受三个力而处于平衡状态，三个力T 1、
mg 构成矢量三角形如图3所示，mg 不变，T 1的方向不变，问题情境转化T 2的方向由水平变为竖直，由于始终处于平衡状态，始终有矢量三角形，图解两根轻绳上力的这一动态
T 1ᵡ ，T 2' 、T 2ᵡ 在图形中标注，变化过程并用T 1' 、直观看出结果：
OB 绳上的拉力先减小，当OB 绳与OA 绳垂直时最小（图3中虚线位置），然后再增大；OA 绳上的拉力不断减小，当OB 绳竖直
OA 绳拉力减小为零．向上时，
“三维”目标要求，总之，在物理课堂教学中应依据确定重
点难点，根据学生的知识水平，接受能力与心理特点，找出能诱发他们思维的兴趣点，无论是实验，还是问题的设置，都应该将教学的落点置于学生的心坎上．学生通过自己的思维劳动取得成果，这样的问题将点燃学生思维的火花，使教学由学生的被迫接受知识转变为自己的积极求学，主动钻研，激起求知欲．
展示叙述其思路过程（也可以是将巡视过程中学生的过程实物
投影）．展示不同思维方法或错误时，其他同学可以补充，如果有其他不同方法也可以展示，并及时在评价台进行评价计分，学生在学案上补充完整．
OB 的作用下处于静问题如图1所示，小球在轻绳OA 、
OA 绳与水平的夹角不变，止状态，保持小球的位置不变，改变
OB 绳长度，使绳头B 沿着竖直墙面和天花板移至OB 为竖直方向，试分析，两绳的拉力如何变化．
构思1（解析法）对小球受力分析，然后正交分解如图2
T 2如何变化所示，情境转化为θ角从零增加到90ʎ 求两拉力T 1、
的问题，列出方程：x ：T 1cos α=T 2cos θy ：T 2sin α+T 2sin θ=mg
mg
T 1=；解得
sin α+tan θcos θ
mg cos α
T 2=．
cos θsin α+sin θcos α
创新高中物理演示实验功能与策略
颜利平
（温岭市箬横中学（北仑区明港中学
物理本身就是一种逻辑性抽象性极强的学科，进行实验教学能够在很大程度上培养学生的学习兴趣，从而促进其自主学习，使得学生能够从物理知识的本质出发，全面培养他们观察、创新、思维等多方面的能力．针对高中对物理演示实验的引入，新课改下的物理教科书就做出了具体的反响，课本中单单演示实验就达到了200多个，这充分说明了创新设计物理演示实验具有非常重要的意义．
1高中物理实验创新设计的现状
“物理规律是通过大量的演示实验以及细致的观察得到，的”这一句话被德国视为物理教学大纲，并且其物理教科书中
如此就非常明确了物理实验也是涉及了许许多多的演示实验，
在物理学习中的重要地位．德国在这一方面的做法非常值得我国借鉴学习，就现状看来，国外许多的物理教学课程都是以演
进而展开整个物理学习过程，这一方式的示实验为基本模板，
创新设计俨然成为其物理学习的基本特征，在这样的一个学习过程中，能够就如何培养学生的创新思维、探究能力、创造能力等许多方面进行拓展，其发展趋势不容小觑，针对这一情形，我
以更加完善高中物理实验创新设计的整国更是应当学习借鉴，
体水平．
2创新物理实验的功能2．1培养创新思维能力
张洪明
浙江温岭317507）浙江宁波315800）
高中物理课程确实需要很强的逻辑思维和抽象思维，这在很大程度上加大了学生们的学习难度．因而，创新设计出演示实验，旨在促进学生们能够进行探究性的学习，进而培养他们
在静电感应这一模块的学习中，
涉的创新思维能力．举例来说，
“库仑定律”，及到若是对于这一定律的学习中进行了演示实验的创新设计，就能帮学生们拓宽思路，所设计的演示实验可以是如图1所示，这一模型实验，能够培养到学生们的创新思维品质，具体的问题情景创设可以是：①如果用手摸金属导体B ，会有什么样的情况发生？用手摸金属导体A 呢？为什么会产生这样的现象？②如果把带电体C 缓慢的远离金属导体A ，会发生什么现象？为什么会产生这一现象？说明了什么？，还可以有其他情景问题的创设，总之，如此一来，可
让他们亲自体验感应带电现以对学生们产生一个引导作用，
象，就能够使得学生主动参与到学习中去，有主动探索的意识，极大程度上培养了学生的创新思维能力．2．2培养创新实践能力
高中物理学习中，绝大部分实验的结果都是已知的，也就是属于验证性质，由于学生们都知道实验结果，因此在进行验
·33·
2015年6月
证时，老师的直接演示往往会造成学生们的围观起哄，抱着一种看热闹的心情学习物理知识，如此一来就完全无法达到验证目的，学生们在这一过程中根本没有收到思维的启迪与激凝，必然收不到该有的实验结果．验证实验实际上最能培养学生的创新实践能力，自行分析以及解决实际具体问题的能力，所以
老师要下意识将其改为探究性进行验证性实验的创新设计时，
这样就能激发学生的学习热情，让他们能在实践中体验实验，
在实践中开拓思维，提高分析问题解决问科学家研究的过程，
题的能力，当然，更重要的是对知识点的了解更加深刻，将枯燥的验证生动化，还紧紧联系教学实际，对于学生创新实践能力的培养十分重要．
2．3注重提高学生的科学素养
高中物理的演示实验若是浅层次了解，那就是让学生们观
然后分析结论，从而对已有的概念规律有一个大致的察现象，
针对其中蕴含突出的物理思想的实验，就应当将实了解．但是，
际意义、操作技巧以及观察现象与结果等多个方面考虑进来，而且最好明确这一演示实验创新设计的思想，这样一来，才能
进而提高学生们的科学素养．培养出学生们的创新思维能力，
针对蕴含着突出的物理思想的实验，纵横整个高中物理教科书，包含有伽利略落球实验，突出的思想是比较思想；卡文迪许实验，突出的思想是放大思想；杨氏双缝干涉实验，突出的思想
向心力的公式推导等，突出的思想是复制思想；牛顿第二定律、
是控制变量思想等，还有密立根油滴实验，光速测定实验等，这
还应当使学些都是充分提高学生科学素养的极好案例．另外，
生们认识到，无论做出怎样的创新设计，都必须要凭借科学的理论做指导．
2．4激发学生物理学习的兴趣
，从学习初期我们就听过的俗语“兴趣是最好的老师”当
然物理知识的学习更是如此．高中物理学习中，教学课堂的主体应当是学生，教师进行演示实验的创新设计时，应当结合实际问题，让学生们有亲切的感觉，继而自觉的参与到学习中去，这就在无形中激发出了学生们极大的学习兴趣以及学习热情，并且能够促进他们更加留心于生活的方方面面，达到活学活用
“力的分解”，的目的．譬如高中物理教学中，涉及到教师根据这
一问题可以创设具体的问题演示实验，比如①若想要提起桌子上质量较大的砝码，一根线比较容易断还是两根呢？②两个同学合作提一桶水，为了省力，手臂间的夹角应当大些还是小
而不是斜些？③教室里的灯柱为什么采用垂直吊起的方式，
着？，类似的问题就能激起学生们极大的学习热情，兴趣浓厚，自然更易接受新知识，更轻松的学习物理知识．类似于这样设计以求增强学生学习兴趣的课题还有自由落体运动、超重失重等．2．5化解学习难点
一如高中学生对于物理学习的反应，其物理知识许多的概念及规律都是很抽象的，非常不容易理解，因此教师针对物理内容创新设计一些演示实验对于学生学习物理知识来说十分
因为演示实验创新设计能够使得学生由形象思维较为简重要，
便的过渡到抽象思维，非常容易化解学习难点，收到事半功倍的效果．类似于达到这样要求的实验，高中物理学习中涉及到
电工和电热等．进行演示实验的创新设计，将无法日光灯原理、
直观看到的物理规律变得具象准确，极大程度上化解了学习难点．
3进行创新型物理演示实验设计的策略3．1将定性定量化
创新设计时，要按照将定性定量化的思路进行分析，之所以要遵循这一思路，是因为若是一个实验结论实验理论未经得
Vol．33No．11中学物理
它所具有的说服力是很小的，而且就算是死记硬到实验证实，
背有了记忆，在没有理解的基础上是非常容易忘却的，另外，不经证实的物理结论物理概念是很难得到广泛的推广以及应用
即把实验以的．伽利略针对这一问题做出了合理科学的解决，
及逻辑推理完美和谐的进行结合运算，当然数学运算也是属于
这样之后，物理科学才能有据可依，不再是无逻辑推理的范畴，
将定性定量化就要求物理研究中必须同时理无凭的条条框框，
缺一不可，否则就是不完整的．包含理论和实验，
3．2将抽象直观化
质点的运动、电流的流动、微观分子的热运动或者是原子
这些概念都是非常抽象的，以肉眼直观根本就无核的结构等，
法进行观察分析，大多都是属于理想化的模型，学生仅凭想象
演示实验的创新设计是很难深入理解从而进行学习的．因此，
科学合理的演示实验能够将抽象直观化，创设具十分有必要，
对于理解物理知识、物理概念等物理内容有非体的物理情境，
常大的帮助．针对这一设计思路，将抽象的物理概念直观化，譬如通过长度、时间轴数等做出具体反映，如此一来就符合了人们对于感性认识直接到理性知识的认知规律．3．3将模糊准确化
许多高中的物理知识物理概念都是模糊的，并不能让学生确定的理解并且接受，因此作为演示实验创新设计的思路之
将模糊准确化显得十分有必要．针对这一类型的问题创设一，思路，通过一个具体的问题进行论述：高中物理教材讲解电容
用到了水容器做类比，只是定性的说明类似于水容器装水时，一样，电容就是指一个装电的容器，这样的说法并没有有力的
并且电容的定义法－比值定义法，实验做出具体准确的说明，
也是由课前所讲述的内容直接引出，说服力较小．若是进行创
如图2所示，用数字万用表分别进行各个部件的测量，新设计，
电荷量，电压，电流等数值准确直观，学生能够准确具体的描述出各个部件的电荷量变化引起的电容器电压变化，从而反映出电容器容纳电量的本领，学生即可确切了了解这一物理器件，从而达到预期的学习目的．3．4将学生转变为课堂主体
传统的演示实验就是教师进行演示，学生只是负责从旁观测，教师操作过程中，使得实验的可控能力极强，局限性是一定存在的，类似于学生未能亲自动手操作，其动手能力自然不会有任何提高，学生本身在操作中会遇到各式各样的问题，老师的操作必然不能以偏概全，学生不是课堂的主体，其创新思维、操作动手能力都是得不到提高的．因此，高中物理演示实验进行创新设计时，要以学生为课堂主体，让更多的学生参与到实验当中，自行完成的实验操作能够使学生更加全面深刻的掌握知识，
进而培养多方面的能力．学生作为课堂的主人，老师必须要起到引导作用，可以通过分组进行操作的方式，使得所有学生都能够亲身操作，并且与同学之间进行互补．
总而言之，演示实验创新设计旨在全面培养学生能力，使得学生们学会学习，主动学习．进行创新设计时，应当全方位以
不脱离教学实际当然是设计学生为主体进行具体事项的考虑，
时必须具备的要素，除此之外，还要最大程度上对高中生的认
总之，将枯燥的物理知识转化为识及情感需要进行全面考虑，
生动的、具体的、深刻的是演示实验创性设计的原则，如此一来
使学生素质因此得在教学过程中必定能达到事半功倍的效果，
以提高．
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中学物理Vol．33No．112015年6月
θ角从零增加到90ʎ 由T 1的表达式，直接可以判断绳头B
OA 绳上沿着竖直墙面和天花板移至OB 为竖直方向的过程中，
的拉力一直在减小．对于T 2则还需要进一步借助cos θsin α+
mg cos α
sin θcos α=sin （α+θ）进行数学演绎得到T 2=可
sin （α+θ）
T 2有最小值，由此判断绳头B 沿着竖以看出当α+θ=90ʎ 时，
OB 绳上的拉力直墙面和天花板移至OB 为竖直方向的过程中，
先减小后增大．
构思2（图解法）在动态变化前，小球
T 2和受三个力而处于平衡状态，三个力T 1、
mg 构成矢量三角形如图3所示，mg 不变，T 1的方向不变，问题情境转化T 2的方向由水平变为竖直，由于始终处于平衡状态，始终有矢量三角形，图解两根轻绳上力的这一动态
T 1ᵡ ，T 2' 、T 2ᵡ 在图形中标注，变化过程并用T 1' 、直观看出结果：
OB 绳上的拉力先减小，当OB 绳与OA 绳垂直时最小（图3中虚线位置），然后再增大；OA 绳上的拉力不断减小，当OB 绳竖直
OA 绳拉力减小为零．向上时，
“三维”目标要求，总之，在物理课堂教学中应依据确定重
点难点，根据学生的知识水平，接受能力与心理特点，找出能诱发他们思维的兴趣点，无论是实验，还是问题的设置，都应该将教学的落点置于学生的心坎上．学生通过自己的思维劳动取得成果，这样的问题将点燃学生思维的火花，使教学由学生的被迫接受知识转变为自己的积极求学，主动钻研，激起求知欲．
展示叙述其思路过程（也可以是将巡视过程中学生的过程实物
投影）．展示不同思维方法或错误时，其他同学可以补充，如果有其他不同方法也可以展示，并及时在评价台进行评价计分，学生在学案上补充完整．
OB 的作用下处于静问题如图1所示，小球在轻绳OA 、
OA 绳与水平的夹角不变，止状态，保持小球的位置不变，改变
OB 绳长度，使绳头B 沿着竖直墙面和天花板移至OB 为竖直方向，试分析，两绳的拉力如何变化．
构思1（解析法）对小球受力分析，然后正交分解如图2
T 2如何变化所示，情境转化为θ角从零增加到90ʎ 求两拉力T 1、
的问题，列出方程：x ：T 1cos α=T 2cos θy ：T 2sin α+T 2sin θ=mg
mg
T 1=；解得
sin α+tan θcos θ
mg cos α
T 2=．
cos θsin α+sin θcos α
创新高中物理演示实验功能与策略
颜利平
（温岭市箬横中学（北仑区明港中学
物理本身就是一种逻辑性抽象性极强的学科，进行实验教学能够在很大程度上培养学生的学习兴趣，从而促进其自主学习，使得学生能够从物理知识的本质出发，全面培养他们观察、创新、思维等多方面的能力．针对高中对物理演示实验的引入，新课改下的物理教科书就做出了具体的反响，课本中单单演示实验就达到了200多个，这充分说明了创新设计物理演示实验具有非常重要的意义．
1高中物理实验创新设计的现状
“物理规律是通过大量的演示实验以及细致的观察得到，的”这一句话被德国视为物理教学大纲，并且其物理教科书中
如此就非常明确了物理实验也是涉及了许许多多的演示实验，
在物理学习中的重要地位．德国在这一方面的做法非常值得我国借鉴学习，就现状看来，国外许多的物理教学课程都是以演
进而展开整个物理学习过程，这一方式的示实验为基本模板，
创新设计俨然成为其物理学习的基本特征，在这样的一个学习过程中，能够就如何培养学生的创新思维、探究能力、创造能力等许多方面进行拓展，其发展趋势不容小觑，针对这一情形，我
以更加完善高中物理实验创新设计的整国更是应当学习借鉴，
体水平．
2创新物理实验的功能2．1培养创新思维能力
张洪明
浙江温岭317507）浙江宁波315800）
高中物理课程确实需要很强的逻辑思维和抽象思维，这在很大程度上加大了学生们的学习难度．因而，创新设计出演示实验，旨在促进学生们能够进行探究性的学习，进而培养他们
在静电感应这一模块的学习中，
涉的创新思维能力．举例来说，
“库仑定律”，及到若是对于这一定律的学习中进行了演示实验的创新设计，就能帮学生们拓宽思路，所设计的演示实验可以是如图1所示，这一模型实验，能够培养到学生们的创新思维品质，具体的问题情景创设可以是：①如果用手摸金属导体B ，会有什么样的情况发生？用手摸金属导体A 呢？为什么会产生这样的现象？②如果把带电体C 缓慢的远离金属导体A ，会发生什么现象？为什么会产生这一现象？说明了什么？，还可以有其他情景问题的创设，总之，如此一来，可
让他们亲自体验感应带电现以对学生们产生一个引导作用，
象，就能够使得学生主动参与到学习中去，有主动探索的意识，极大程度上培养了学生的创新思维能力．2．2培养创新实践能力
高中物理学习中，绝大部分实验的结果都是已知的，也就是属于验证性质，由于学生们都知道实验结果，因此在进行验
·33·
2015年6月
证时，老师的直接演示往往会造成学生们的围观起哄，抱着一种看热闹的心情学习物理知识，如此一来就完全无法达到验证目的，学生们在这一过程中根本没有收到思维的启迪与激凝，必然收不到该有的实验结果．验证实验实际上最能培养学生的创新实践能力，自行分析以及解决实际具体问题的能力，所以
老师要下意识将其改为探究性进行验证性实验的创新设计时，
这样就能激发学生的学习热情，让他们能在实践中体验实验，
在实践中开拓思维，提高分析问题解决问科学家研究的过程，
题的能力，当然，更重要的是对知识点的了解更加深刻，将枯燥的验证生动化，还紧紧联系教学实际，对于学生创新实践能力的培养十分重要．
2．3注重提高学生的科学素养
高中物理的演示实验若是浅层次了解，那就是让学生们观
然后分析结论，从而对已有的概念规律有一个大致的察现象，
针对其中蕴含突出的物理思想的实验，就应当将实了解．但是，
际意义、操作技巧以及观察现象与结果等多个方面考虑进来，而且最好明确这一演示实验创新设计的思想，这样一来，才能
进而提高学生们的科学素养．培养出学生们的创新思维能力，
针对蕴含着突出的物理思想的实验，纵横整个高中物理教科书，包含有伽利略落球实验，突出的思想是比较思想；卡文迪许实验，突出的思想是放大思想；杨氏双缝干涉实验，突出的思想
向心力的公式推导等，突出的思想是复制思想；牛顿第二定律、
是控制变量思想等，还有密立根油滴实验，光速测定实验等，这
还应当使学些都是充分提高学生科学素养的极好案例．另外，
生们认识到，无论做出怎样的创新设计，都必须要凭借科学的理论做指导．
2．4激发学生物理学习的兴趣
，从学习初期我们就听过的俗语“兴趣是最好的老师”当
然物理知识的学习更是如此．高中物理学习中，教学课堂的主体应当是学生，教师进行演示实验的创新设计时，应当结合实际问题，让学生们有亲切的感觉，继而自觉的参与到学习中去，这就在无形中激发出了学生们极大的学习兴趣以及学习热情，并且能够促进他们更加留心于生活的方方面面，达到活学活用
“力的分解”，的目的．譬如高中物理教学中，涉及到教师根据这
一问题可以创设具体的问题演示实验，比如①若想要提起桌子上质量较大的砝码，一根线比较容易断还是两根呢？②两个同学合作提一桶水，为了省力，手臂间的夹角应当大些还是小
而不是斜些？③教室里的灯柱为什么采用垂直吊起的方式，
着？，类似的问题就能激起学生们极大的学习热情，兴趣浓厚，自然更易接受新知识，更轻松的学习物理知识．类似于这样设计以求增强学生学习兴趣的课题还有自由落体运动、超重失重等．2．5化解学习难点
一如高中学生对于物理学习的反应，其物理知识许多的概念及规律都是很抽象的，非常不容易理解，因此教师针对物理内容创新设计一些演示实验对于学生学习物理知识来说十分
因为演示实验创新设计能够使得学生由形象思维较为简重要，
便的过渡到抽象思维，非常容易化解学习难点，收到事半功倍的效果．类似于达到这样要求的实验，高中物理学习中涉及到
电工和电热等．进行演示实验的创新设计，将无法日光灯原理、
直观看到的物理规律变得具象准确，极大程度上化解了学习难点．
3进行创新型物理演示实验设计的策略3．1将定性定量化
创新设计时，要按照将定性定量化的思路进行分析，之所以要遵循这一思路，是因为若是一个实验结论实验理论未经得
Vol．33No．11中学物理
它所具有的说服力是很小的，而且就算是死记硬到实验证实，
背有了记忆，在没有理解的基础上是非常容易忘却的，另外，不经证实的物理结论物理概念是很难得到广泛的推广以及应用
即把实验以的．伽利略针对这一问题做出了合理科学的解决，
及逻辑推理完美和谐的进行结合运算，当然数学运算也是属于
这样之后，物理科学才能有据可依，不再是无逻辑推理的范畴，
将定性定量化就要求物理研究中必须同时理无凭的条条框框，
缺一不可，否则就是不完整的．包含理论和实验，
3．2将抽象直观化
质点的运动、电流的流动、微观分子的热运动或者是原子
这些概念都是非常抽象的，以肉眼直观根本就无核的结构等，
法进行观察分析，大多都是属于理想化的模型，学生仅凭想象
演示实验的创新设计是很难深入理解从而进行学习的．因此，
科学合理的演示实验能够将抽象直观化，创设具十分有必要，
对于理解物理知识、物理概念等物理内容有非体的物理情境，
常大的帮助．针对这一设计思路，将抽象的物理概念直观化，譬如通过长度、时间轴数等做出具体反映，如此一来就符合了人们对于感性认识直接到理性知识的认知规律．3．3将模糊准确化
许多高中的物理知识物理概念都是模糊的，并不能让学生确定的理解并且接受，因此作为演示实验创新设计的思路之
将模糊准确化显得十分有必要．针对这一类型的问题创设一，思路，通过一个具体的问题进行论述：高中物理教材讲解电容
用到了水容器做类比，只是定性的说明类似于水容器装水时，一样，电容就是指一个装电的容器，这样的说法并没有有力的
并且电容的定义法－比值定义法，实验做出具体准确的说明，
也是由课前所讲述的内容直接引出，说服力较小．若是进行创
如图2所示，用数字万用表分别进行各个部件的测量，新设计，
电荷量，电压，电流等数值准确直观，学生能够准确具体的描述出各个部件的电荷量变化引起的电容器电压变化，从而反映出电容器容纳电量的本领，学生即可确切了了解这一物理器件，从而达到预期的学习目的．3．4将学生转变为课堂主体
传统的演示实验就是教师进行演示，学生只是负责从旁观测，教师操作过程中，使得实验的可控能力极强，局限性是一定存在的，类似于学生未能亲自动手操作，其动手能力自然不会有任何提高，学生本身在操作中会遇到各式各样的问题，老师的操作必然不能以偏概全，学生不是课堂的主体，其创新思维、操作动手能力都是得不到提高的．因此，高中物理演示实验进行创新设计时，要以学生为课堂主体，让更多的学生参与到实验当中，自行完成的实验操作能够使学生更加全面深刻的掌握知识，
进而培养多方面的能力．学生作为课堂的主人，老师必须要起到引导作用，可以通过分组进行操作的方式，使得所有学生都能够亲身操作，并且与同学之间进行互补．
总而言之，演示实验创新设计旨在全面培养学生能力，使得学生们学会学习，主动学习．进行创新设计时，应当全方位以
不脱离教学实际当然是设计学生为主体进行具体事项的考虑，
时必须具备的要素，除此之外，还要最大程度上对高中生的认
总之，将枯燥的物理知识转化为识及情感需要进行全面考虑，
生动的、具体的、深刻的是演示实验创性设计的原则，如此一来
使学生素质因此得在教学过程中必定能达到事半功倍的效果，
以提高．
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