吴广春
源城区雅居乐中学
摘要：高中物理课程中，力学是一个重要的组成部分，包括静力学、动力学、牛顿力学等内容，实验教学是一种常见且高效的方法。文章从物理力学知识的特点出发，阐述了高中物理力学实验教学策略，分析了信息技术在教学中的应用。
关键词：高中物理；力学知识；实验教学；信息技术
高中物理的教学目标，是让学生形成完整的物理知识体系和发展能力，包括对物理知识的认知理解能力，物理实验操作中的动手能力，和同学教师之间的合作探究能力，物理学科思维创新能力，以及适应环境和高效学习能力[1]。实验教学将理论和实践相结合，不仅是一种有效的教学方式，也有助于学生能力的培养。以下结合实践，探讨了力学实验教学策略。
1．高中物理力学知识的特点
1.1 知识点抽象
高中物理力学知识比较抽象，既有理论、也有计算，而且存在较多的公式定理。教学过程中，对定理公式解释不清，学生就不知道原理，理解知识点时有困难，甚至失去学习信心。
1.2 学习压力大
力学和生活密切相关，生活中对力学知识的运用比较广泛。但是，学生普遍对力学知识的掌握及应用心有余而力不足，尤其是在矢量计算上学生更加不知所措；再加上力较为抽象，进一步增加了学习难度。
2．高中物理力学实验教学策略
2.1 教师积极引导
力学内容在教学前，教师应发挥引导作用，培养学生的物理观念。所谓物理观念，就是站在物理的角度看问题，正确认识物质、运动、能量的相互联系，从宏观上把握物理知识体系。在实际教学中，教师首先督促学生进行课前预习，明确知识重难点，对不能理解的地方标记出来，课堂上集中精力听讲。其次通过课堂引导来诠释物理观念，例如学习牛顿定律时，先讲授牛顿的实验事迹，现场演示相关实验或观看力学实验视频，为学生植入物理观念，让学生带着疑问学习知识。在实验教学中，从学生感兴趣的地方入手，使学生紧跟教学节奏，融入到新课教学中。例如学习万有引力时，向学生提问“重力就是地球的吸引力”是否正确呢？通过分析，让学生走出认知误区，更好地掌握力学知识点。
2.2 学生动手操作
力学实验课程，动手实验是关键环节[2]。一直以来，在当前教育背景下，不论是教学还是学习，均存在重视书面理论、忽视实践操作的现象。力学实验教学中，应鼓励学生动手操作：一是分组实验，例如探究自由落体运动实验时，对学生进行分组，发挥出小组成员的合力，充分体验自由落体运动的特点，为第二节得出该运动的速度和位移公式打下基础。二是自主探究，适用于基本知识点，教师为学生提供实验平台，让学生自行设计实验，教师负责指导和管理，让学生从自己的角度找到问题的答案。三是项目研究，适用于重点难点，要求教师合理设置情境，整个教学流程是：选择研究课题→设计研究方案→动手实验→观察实验现象→分析数据结果→得出研究结论。在这个过程中，能提高学生的自主性和积极性，减少思维限制，提升思维创新能力。
2.3 严谨实验方法
力学实验教学中，实验的严谨性，直接决定了实验结果和质量。要想达到预期教学效果，教师必须明确实验目标，对实验方案合理规划，准备好实验器材和工具；同时预测实验中可能出现的问题，制定应对措施。以弹力大小为例，是通过实验操作明确弹力大小和弹性形变的关系，使用拉力器比赛的形式进行教学，一方面要准确记录拉力器的拉开长度，另一方面要提醒学生防止被拉力器伤害到，通过体验得出物体的弹性形变越大、其弹力就越大，再设计定量实验最终得出F=KX的结论。
2.4 注重教学评价
传统教学理念下，力学教学重视理论知识、忽视实践过程，实验教学中重视实验结果，忽视教学评价，也就是学生在实验过程中是否有收获，学生和教师之间有没有良好的沟通等[3]。该造成的结果是教师不了解学生对知识的掌握情况，不利于学生的发展。教师需注重教学评价，建立完善的评价体系，其一要从多个方面综合考虑，既关注过程、又关注结果，既看到考试成绩、又看到日常表现，既考虑学习状态，又考虑综合能力。其二要鼓励学生，给学生正向反馈，让学生更好地发展个性特点，而不是千篇一律地培养模式。
3．信息技术在高中物理力学实验教学中的应用
山区教育中，信息技术的应用一直是欠缺的，对该地域的学生来说较不公平。因为随着信息技术的发展和应用，为物理教学提供了新的途径。数字化实验就是是信息技术的产物，以真实实验为基础，利用仪器仪表采集数据，经计算得出结论，掌握实验内容和规律。
3.1 创建实验情境
和传统实验相比，数字化实验在数据采集上更快速、精度更高，可以节约实验时间，减少中间误差。尤其是传感器的应用，采集数据的同时，能在计算机上展示图像，让学生直观看到实验过程。以“小车速度随时间变化的规律”为例，数字化实验过程如下：①向学生展示需要使用的仪器和工具（小车、木板、位移传感器等），明确实验目标，激发学生的好奇心，提高求知欲。②和课程内容相比，展示不同的实验器材，并介绍使用方法和作用。例如位移传感器可以采集位移量，相比于学生自己测量位移大小，得到的数据更加准确。③在教师引导下进行实验操作，培养学生在动手、思考和分析上的主动性，明确学生存在的问题和不足，在实验后进行重点讲解。
3.2 优化实验演示
教师演示力学实验时，学生虽然没有参与其中，但整个实验流程和现象学生均清晰观察到，能掌握操作细节和注意事项[4]。数字化实验过程中，数据分析更加全面，采用不同形式展示成果，可满足每个学生的猜想，更加深刻地理解物理知识。以“力的合成”为例，将力的传感器引入实验，让学生更好地理解平行四边形定则，实验过程如下：①固定橡皮条的一端，先用两个力拉，促使橡皮条拉伸到点A；再用一个力拉，也使橡皮条拉伸到点A。②使用计算机分析数据，绘制力学示意图，对两种情况进行比较，从而验证平行四边形定则。在这个实验过程中，学生不仅能掌握实验原理、操作方法和注意事项，还能利用数字化实验对演示过程进行优化，将看不到的力通过动画的形式呈现出来，方便学生理解记忆。
3.3 突破约束限制
力学实验对精准度提出高要求，选择实验材料时，不同材料之间的微小差异，就可能导致实验结果出现大的差异[5]。实际动手操作时，受到环境、温度、人为等因素的影响，会影响实验进行，而数字化实验可以解决这一问题。以“机械能守恒定律”为例，产生误差的环节有：重物、纸带下落需克服阻力会产生误差，长度测量时也因测量工具精准度不够产生误差。在数字化实验中，辅助使用位移传感器、计算机，能避免出现较大误差，提高数据结果的准确性。通过数字化实验，学生能掌握数据处理技巧，采用不同的分析方式，将更多精力放在实验现象的观察上，在实验中获得乐趣和成就感。同时也让学生体验科技带来的便捷与高效
4．结语
综上所述，高中物理力学知识点抽象，学习压力大，是教学中的一个重难点。文章从教师积极引导、学生动手操作、严谨实验方法、注重教学评价四个方面，总结了物理力学实验教学策略。基于信息技术下，开展数字化实验应该创建实验情境、优化实验演示、突破约束限制，提高实验效率和精度，实现预期教学目标。
参考文献：
[1]陈宏奎.高中物理进阶式教学策略研究初探——以人教版高中物理力学临界极值问题为例[J].数理化解题研究,2020(25):89-90.
[2]陈大军.高中物理数字化实验教学策略研究——以力学为例[J].求知导刊,2019(50):9-10.
[3]罗晓鸣.信息技术下物理教学力学实验开展策略探究[J].文理导航·教育研究与实践,2020(9):110,112.
[4]刘富平.基于实验教学的高中物理课堂教学策略[J].新课程·中学,2019(9):73.
[5]王宇同.浅谈高中物理力学实验的自主探究策略[J].中国新通信,2019,21(2):177.