任芷萱
云南省红河哈尼彝族自治区建水一中，云南 红河654300）
摘要：
物理是一门以实验为基础的学科，教学必须以实验为基础，这是物理教学的最大特点。其中，探究性和创新性实验在概念教学、激发兴趣、培养能力以及道德素养等方面都起着至关重要的作用，是其他任何方式都无可比拟的。基于此，本文以“电容器的电容”为例，浅析探究型和创新型实验在高中物理课堂中的作用。
关键词：高中物理；探究实验；创新实验；精准教学
随着新课程全面实施，精准、高效的教学理念指导着物理教学发生巨大的变化，传统的教学模式已不再适应教学发展的需要。大部分学生在物理学习过程中过分重视理论知识点的学习，而忽略了探究、创新能力的培养，教师可以利用探究性和创新性实验的开展，以激发学生探究兴趣、探究意识为目标，有针对性地设计教案。以下笔者结合自身教学实践做出几点关于探究性和创新性实验在高中物理课堂中的作用的浅见。
一、激发学生的探究兴趣
在长期过分重视物理理论知识学习的过程中，由于物理学科本身的综合性，枯燥乏味的教学氛围会让学生产生一定的厌烦情绪。在教学中，教师要及时调整教学观念，充分利用探究性和创新性实验的优势，提升物理课堂的趣味性，激发学生的探究兴趣和欲望，变被动学习为主动学习，为学生对物理学科的学习兴趣和教师教学质量的提高打下坚实的基础。
比如，学习“电容器的电容”时，演示电容器的充放电过程时，就没有必要使用二极管等原理相对来说比较复杂的器件，设计如图1所示的电路，实物连接为图2，开关S接到1时，灵敏电流计指针有明显偏转，就说明给电容器充电的过程电路中有电流流过，根据将正电荷定向移动的方向定义为电流的方向就可以顺势引导学生回答电容器哪个极板带正电，哪个极板带负电，甚至可以复习到作为金属的导线中其实能够自由移动的电荷是电子的知识点。开关S接到2时，灵敏电流计指针有明显的反向偏转，就足以说明电容器放电时回路中有电流，且流过灵敏电流计电流方向与充电时相反的问题了。
在定性证明电容器的带电量与充电电压大小有关时，只需一个30微法的洗衣机电容器和一个学生低压电源就可以完成，如图3所示，先用直流12V电源对电容器充电，接着将电容器两极连接放电，引导学生看放电时电火花的大小，以及听火花的炸响声，再用直流24V电源对电容器充电，接着将电容器两极连接放电，火花更亮，炸响声更大，放电更激烈，说明充电后所带电荷量越多，现象明显且直观，学生能够自己得出定性结论：对同一个电容器来说，充电电压越大，电容其所带电荷量越多。
通过这样简单直观的实验，有效的启发了学生的思考，并指导学生怎么观察“看到了什么?”；对学生提出思维任务，指导学生“怎么来分析?”；经过分析交流，学生自主总结实验结论。使学生的思维条理清晰、逻辑性强，顺利的实现探究性课堂教学，也能够让学生兴趣倍增。
二、培养学生运用所学知识探究的能力
传统的电容的定义和定义式得出是类比圆柱形水容器的横截面积得出的，对于善于思考提问，逻辑较为严谨的学生来说，其实际上说服力并不强，如图4所示，利用4节1.5V干电池，两个一摸一样的电容器和一个数字万用表，引导学生思考电压可以测量，但电荷量无法测量，怎样令电容器所带电荷量定量改变又能知道其改变量？受接触起电的启发，引导学生将一个电容器充电后，用数字万用表测量两极电压，用一模一样不带电的电容器对接平分电荷后再测电压，不断平分电荷后测量电容两极电压，记录数据，如图5所示，让学生自己动手做出Q-U图像，自己得出Q与U的比值是个常量的结论。顺势定义电容器的电容C，再提问电容C是否与Q，或U有关？学生根据自己画的Q-U图，通过思考后可以得出答案，同时，再复习比值法定义的物理量，既可以加深印象，又让学生对于自己能够利用所学知识探究新知充满成就感，学生在动手实践中探究意识得到唤醒，探究能力得到提升。
三、提升学生的创新能力
“电容器的电容”这一节内容，其重点就在于平行板电容器的电容决定式的得出，而传统的演示实验，如图6所示，由于收到空气湿度的影响，容易漏电，实验现象不明显，很多一线物理教师为了节省时间直接将该演示实验省去，用播放一个视频或Flash课件代替。并且实验中，静电计金属箔张开角度的大小表示平行板电容器两极板间的电势差U的大小，需要通过公式：，在Q不变的前提下，将U随d、S、的变化转化为C随d、S、的变化，过程稍显复杂。
随着科技的发展，我们可以创造性地使用数字电容计直接测定平行板电容器的电容，如图7所示，并且能直观地观察到平行板电容器的电容随d、S、的变化，简单但精准切中要害，结论的得出过程教师的霸权主义将会有相应的淡化，在进行传统实验的讲解，学生会更有兴趣进行探究，也更容易领略科学的魅力、实验的魅力和科学家智慧的光芒所在。
兴趣激励欲望，欲望唤醒意识，意识激励探究。教学中，结合高中物理的教学内容，挖掘教材与学生能力培养的切入点，建立合适的、探究性的问题来进行实验，设计针对性、启发性的问题做铺垫，激励学生积极的调动自己已有的知识储备，有目的的寻找已有知识和现象之间的联系，在企图用旧知识解释现象的过程中发现新问题，探索新知识，将探究与物理知识紧密的联系在一起，学生灵活的调整自己的知识，积极主动的应用知识，在旧知识上实现突破，实现创新能力的提升。
四、结语
物理作为一门实验性较强的学科，在高中物理教学中，教师要重视探究性和创新性实验的开展，利用其作用调动学生积极性，有目的地培养学生的探究、创新意识和学习兴趣，并将这份意识和兴趣渗透到整个物理学科的学习中，提高物理知识的应用水平，促进高中物理实验教学质量的提升。
参考文献
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