基于核心素養(yǎng)的高中物理實驗教學

基于核心素養(yǎng)的高中物理實驗教學南京師范大學《物理之友》雜志社仲扣莊

一實驗在物理教學中的地位物理實驗是高中物理教學的重要內(nèi)容。物理實驗在培養(yǎng)學生的科學思維、探究能力、科學態(tài)度和科學精神方面具有特殊的地位。實驗是物理教學的重要基礎

伽利略在《關于兩門新科學的談話和數(shù)學證明》中介紹了斜面裝置：“拿一塊12肘長、半肘寬、3指厚的木板?？克倪吘壙桃坏兰s略大于一指寬的小槽，把這個槽做到盡可能的直和光滑，里面墊上盡可能光滑的羊皮紙。然后拿一個硬的、光滑的、極圓的銅球，放在槽橫內(nèi)去滾。將這塊木板放在傾斜位置，使一端比另一端高一肘或二肘，再將銅球沿槽滾去……”

實驗是物理教學的重要內(nèi)容物理學的內(nèi)容結構：實驗(事實)物理思想數(shù)學(表達)

實驗是物理教學的重要方法和手段學生最喜歡的課堂教學方式

86.7%的學生表示喜歡有較多的動手操作或親身實踐、討論交流或自學等課堂教學方式，12%的學生喜歡以老師講授為主的方式。引發(fā)較多的討論交流其他有較多的動手操作或親身實踐大量的書面練習自學老師講授為主二物理實驗的教學功能

1．激發(fā)學生的興趣和求知欲

中學生有著強烈的好奇心和求知欲，而物理實驗具有真實、直觀、形象和生動的特點，易于激發(fā)學生的興趣。學生觀察老師做實驗，自然會產(chǎn)生自己動手的欲望?？吹綄嶋H的物理現(xiàn)象和情景，學生會產(chǎn)生探其究竟、發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象背后規(guī)律的求知欲望。躍起的網(wǎng)球皮

中學生對物理學習的興趣有4個不同的層次①直接興趣。即對生動的物理現(xiàn)象、裝置和事件產(chǎn)生自發(fā)的興趣。②操作興趣。即對獲得物理現(xiàn)象的操作和過程產(chǎn)生親自動手操作的興趣。③因果興趣。即對物理現(xiàn)象發(fā)生的原因和物理事件之間的因果關系產(chǎn)生探究的興趣。④理論興趣，即對物理理論的結構、體系和邏輯關系的自洽性、一般性和實用性產(chǎn)生的興趣。2．創(chuàng)設有效學習環(huán)境、促進學生對知識的掌握物理概念和規(guī)律是從大量的具體事例中抽象出來的。實驗可以提供精心選擇的、經(jīng)過簡化和純化了的感性材料，能使學生對物理事實形成明確具體的認識。讓學生進入實驗情景，在教師的引導下，通過觀察、實驗、操作等親身實驗體驗，主動去探索新知識、獲得新知識，是使學生牢固掌握知識的有效途徑，也是教師突破教學重點難點、提高教學質(zhì)量的重要保證。耳聞易忘，目睹為實，躬親則明。IhearandIforget.

IseeandIremember.IdoandIunderstand.3．促進學生對科學方法的掌握物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，許多科學方法是在物理實驗中形成的，如控制變量法、圖像法、歸納法等等。在實驗教學中，通過讓學生經(jīng)歷觀察、思考、合理測量、處理數(shù)據(jù)、分析與論證等過程，切身體會實驗科學的研究過程和研究方法，有助于學生提高科學探究能力，加深對所學知識的信任度和理解力；可以使學生逐步掌握和運用各種實驗方法和手段；同時有利于培養(yǎng)學生科學的觀察習慣、正確的操作方法和實事求是的科學態(tài)度。4．培養(yǎng)學生的實驗能力通過觀察實驗現(xiàn)象、可以培養(yǎng)學生敏銳的感知和觀察能力；通過親自動手，可以培養(yǎng)學生的操作能力，包括基本儀器的使用、數(shù)據(jù)的讀取、儀器設備的組裝、故障的排除等；通過分析和處理實驗數(shù)據(jù)，進行比較、判斷和推理，可以培養(yǎng)學生的思維能力；通過設計實驗，可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。5．培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和情感實驗除了對知識的掌握、技能的提高和方法的學習有明顯的作用之外，對非智力因素的培養(yǎng)也有顯著的作用。實驗不僅能培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，而且有助于學生產(chǎn)生熱愛科學、尊重科學規(guī)律、勇于克服困難、想要進行科學探索的情感。

三冠高中食物理瓦課標彎（修棗訂）然簡介1課程面結構2物理己核心駱素養(yǎng)物理雙核心釣素養(yǎng)浙是學莖生在懷接受嶺物理妹教育吼過程寬中逐訂步形扮成的匙適應鼻個人造終身導發(fā)展具和社樸會發(fā)咽展需志要的賄必備賭品格背和關恭鍵能扒力，因是學竿生通找過物蘇理學鞠習內(nèi)伍化的席帶有離物理鵲學科頑特性秩的品姿質(zhì)，騙主要宮由“泄物理憂觀念折”“憑科學國思維盆”處“科英學探翁究”資“科誓學態(tài)吩度與是責任尚”等至四個揀方面珠的要顧素構惠成。3科學晴探究侍的內(nèi)擁涵科學瞧探究授指的壘是科邁學家恥們用午以研槽究自墊然界米，并謹基于袖此種君研究獨獲得流的證答據(jù)提治出種賀種解筐釋的扭多種豬不同爺途徑片?？茖W憂探究咽，也趣指學忠生們福用以松獲取手知識夫、領街悟科宴學的倆思想澤觀念蒼、領依悟科蜻學家治們研毛究自沖然界拉所用術的方于法而梯進行全的各痰種活貍動?！翱品鋵W探隱究”碑是指劈燕提出汁科學獸問題傅，形臺成猜傾想和謠假設參，獲敗取和景處理賤信息腔，基圍于證軟據(jù)得典出結倡論并盆作出達解釋殖，以陣及對痰科學柏探究銳過程化和結悲果進園行交萄流、箏評估桂、反獵思的風能力莖。主要溉包括災問題遮、證阿據(jù)、毒解釋青、交寬流等微要素。4科學虧探究越的具偏體表幫現(xiàn)（1）具雁有科妹學探圾究意準識，農(nóng)能在翼學習紙和日耀常生面活中待發(fā)現(xiàn)秩問題勾、提分出合開理猜菊測與它假設演。（2）具短有設花計探擊究方危案和靈獲取價證據(jù)炕的能披力，摩能正明確實廳施探堂究方喘案，鑒使用墾各種核科技鴉手段糠和方逼法收鍬集信蓮息；（3）具說有分票析論開證的檔能力恥，會攔使用縫各種鬼方法凍和手貢段分怖析、名處理晴信息姿，描富述、插解釋還探究陷結果懸和變剛化趨券勢；（4）具具有合娘作與桶交流護的意濾愿與本能力黎，能容準確喂表述靈、評類估和堅反思必探究徐過程改與結羅果。5內(nèi)容夠標準熄中的相實驗1.鋸2相互荒作用照與運蔬動定鼻律1.題2.洽1通過討實驗統(tǒng)，了終解胡泥克定競律。線知道拌滑動聯(lián)摩擦鈔和靜荷摩擦綿現(xiàn)象燒，能餓用動貌摩擦穴因數(shù)縮慧計算魄滑動爪摩擦徑力的匯大小應。例1調(diào)查輝生產(chǎn)拴生活誓中所膽用彈遞簧的賭形狀豈及使冒用目畝的。例2制作測一個涉簡易鐘彈簧危測力厭計，報用胡舅克定贈律解浙釋其裕工作所原理與。1.晌2.黃2通過容實驗稍，了罰解力購的合糧成與茫分解政，知暖道矢蹤蝶量和陣標量趣。能熊用共聚點力畫的平漲衡條誘件分忽析日膀常生胃活中粉的問躲題。1.即2.蘋3通過撲實驗防，探限究加西速度拆與物臂體受瘦力、島物體鋒質(zhì)量啞的關斥系。器理解拿牛頓衣運動謠定律驗，能餡用牛泳頓運客動定羊律解們釋生內(nèi)產(chǎn)生長活中練的有溫關現(xiàn)換象、般解決錘有關鑼問題獲。通濾過實柿驗，陵認識米超重杜和失恩重現(xiàn)棍象?；顒游菇ㄗh（1）調(diào)湯查日構常生傭產(chǎn)生想活中錯利用賢靜摩渾擦的編事例種。列蝦舉人竄們在遙生產(chǎn)荒生活配中利賴用或神避免愛摩擦宅的案快例。（2）通戚過各禁種活浮動，梢例如易乘坐聾電梯閑、到質(zhì)游樂殺場參倒與有微關游餐樂活愉動等葡，了貼解和踏體驗卸失重叼與超弄重。（3）根駕據(jù)牛省頓第航二定傷律，章設計喉一種織能顯蛛示加振速度撓大小魯?shù)难b圈置。學生償必做嗎實驗必修11.研究損勻變蹦速直鈔線運楊動的淡特點2.探究灣彈簧豪形變亦與彈序力的群關系3.研究樓兩個雕互成繳角度疑力的修合成偶規(guī)律4.探究隸加速傲度與顯物體態(tài)受力蹦、物包體質(zhì)糕量的之關系5.驗證平機械地能守牛恒定成律必修26.觀察復電容宏器的連充放魂電現(xiàn)鉛象7.長度寺的測喚量及偏其測缸量工筍具的愈選用8.測量命金屬河的電別阻率9.測量句電源竭的電彩動勢慰和內(nèi)附阻10制.用多府用電鼻表測乖量電濁學中醉的物隆理量選修1-疏11.探究艦平拋擊運動惰的特畫點2.探究炕影響噴向心懂力大伍小的魔因素3.用單獎擺測示量重旺力加猜速度很的大猛小4.驗證鼓動量蹤蝶守恒蟻定律選修1-屠25.探究意影響報感應刺電流筑方向捐的因驅(qū)素6.探究亮變壓夏器電滲壓與疾線圈鞏匝數(shù)惹的關線系7.利用宅傳感報器設毛計并涼制作卡簡單形的自雄動控畢制裝擾置用選修1-笨38.用油潤膜法陷估測朋分子虎的大猛小9.探究墊氣體什壓強獸與體姜積的賞關系10撿.測量誘玻璃騾的折叼射率11磁.用雙敵縫干爹涉實邪驗測須量光洋的波涼長12嶼.觀察雪光的繩衍射障現(xiàn)象13傘.觀察蘿光的明偏振濁現(xiàn)象四攤高中恥物理羨實驗貸教學久建議例：是平拋霧物體毯運動袖規(guī)律貢的探祥究背景深引入各：直渴升飛悼機空零投救波援物來資。觀察允：水遣平拋搜出小秘石子舌，水監(jiān)平射渠出的喜水流靈，描吉述你堪看到船的現(xiàn)梯象和贈你認慕識這歐種運兵動的抽特點大。討論報：怎賄樣來普研究衣這種旨復雜紅的運模動？1、從壘探究環(huán)的視染角設別計實呢驗例：么平拋努物體框運動付規(guī)律巾的探石究平拋枝豎落爹等時旺性的褲實驗納。它葛能說飲明什軋么？恩不能命說明姓什么悶？例：栽平拋繡物體驗運動克規(guī)律圍的探副究觀察導并分述析平膏拋運部動的賺閃光始照片槽。推導貿(mào)平拋姻運動咳的軌與跡方鼠程。圖6-132、創(chuàng)采設聯(lián)臂系實若驗探毒究的悔情景創(chuàng)設接情境竭進行扣教學鐵，對蘇培養(yǎng)份學生家的物結理核竊心素烈養(yǎng)具少有關五鍵作銜用。案例死：覆住杯實乳驗探究全小燈確泡伏復安特雨性曲云線3.關注玻學生堤的前珠認知膊運次用實富驗實艦現(xiàn)概赴念轉(zhuǎn)強變案例攻：力減塞小時我物體夾的速射度也問減小守嗎？生活宿中，國我們泳常有框一種儀經(jīng)驗賄認識要：力腫越大硬速度煉越大稿，力瓣越小稻速度償就越后小，例如以，運菊動員赤把壘壁球拋憂出去努時，本力越獵大，著拋出爆的速遵度就慈越大寨；踢頃球的泊力越中大，主飛出接的足磚球速廈度也支越大艙。這糊種觀眉點正嘩確嗎褲？如果喝一個擾物體革受力請做加鼻速直歲線運勝動，尤當牽外引力半持續(xù)線減小雞時，街物體擊的速萌度將貧會怎眨樣變教化？厲請設立計一吧個實播驗來奶證實僵你的污想法脂?？雌鸨K來很原奇怪離，大深多數(shù)剩人對賴運動冊的看悉法仍銷是亞巧里士轟多德仁物理司學體炭系的湖一部莖分，沈而這族個體辱系是蟲在20伶00多年植前提嫌出的平，并客且至弟少早泛在40貨0年前貓就已毀在實護驗上往被證酬明是鮮不對票的。--科恩服科學峽史學怪家對于宇前科擋學概維念不右能只織去破唯壞它夕，或畫象垃持圾似弄的丟欺掉它傭，這備樣做嗓是沒帖有用文的；脂而是突應當繼通過憶有效稠的教棉學活樣動，痕把錯擊誤的柔前科閃學概獎念轉(zhuǎn)奴變?yōu)轵?qū)正確氣的科追學概樂念．--虜--苗--微--納曲汽替高案例垃：力減戚小時辨物體屑的速畢度也乏減小念嗎？可供普選擇稅的器荒材：央軌道亦，小從車，山打點巖計時優(yōu)器，稿鉤碼謊，線股，橡邪皮筋沒，鑰壓匙鏈而條等吃。（1）你狡的想核法是震：如鈔果牽戲引力王持續(xù)傭減小辯，物常體的異速度瓣將。（2）你鍬打算拔如何懼來驗樣證你傭的猜忌想？蓬如何疼使作言用在方物體信上的辨牽引碌力持憂續(xù)減何??？陶需要裙做哪踩些測辭量？（3）你梳的實膊驗結膛果是南怎樣語的？像實驗纖中有鐵哪些部原來榆沒想窮到的蛛發(fā)現(xiàn)病和問匯題？（4）怎硬樣從躁理論潮上解哥釋你鈴的實遇驗現(xiàn)綿象？實驗繪方案充分世利用落實驗獵器材適，強獵化學懼生實史驗和救演示檢實驗圈。物憶理實駱驗是詞增加旺學生揉物理草學習其體驗步性的南重要攏手段左。4、充殘分利擁用現(xiàn)塌有實秩驗器喊材你能員用這裳個儀威器測州出陰策極射亂線中傾電子閘的比霜荷嗎同？實驗添中需亂測量咬哪些扛物理詳量？怎樣伴測量坐這些栽物理叔量？怎樣顛根據(jù)勸測量玻的物秤理量怎，計搞算電擊子的五比荷俘？請進放行實澡驗，難并將怕測量享結果件與同洞學交箭流。要利忘用日去常用瞧品改芝進實忽驗或摔開發(fā)告新實冊驗。路實驗襪室課斤程資釋源不比僅限脈于實城驗室課的現(xiàn)紀有儀鮮器和拼設備恥，我客們身子邊的剝?nèi)粘：捎闷仿?、廢扇舊材首料也唱是重診要的廚實驗鏈室資持源。背可利著用日加常用他品和祖材料滑來替侮代實功驗材旬料，通使實濁驗現(xiàn)慌象更冶明顯武、直醒觀，骨或者運利用艱這些霞材料宵創(chuàng)新冬物理膠實驗充，開余發(fā)出劑低成淚本、視高質(zhì)鴿量的股物理冠實驗遺，使仙學生藍有更峰多的昌動手雨做實劑驗的輪機會鞏，更稈多地駝親歷徑實驗沾演示碎的機炭會，曾更好即地培廟養(yǎng)和萄發(fā)展仇實驗鬼技能碑、創(chuàng)蜓新實團踐能事力。5、開發(fā)辰自制亮教具到和玩哨具的全實驗盟教學勢功能隨手燭取材消的小釘實驗奇異著的飲騎水鳥你見牽到哪包些現(xiàn)呢象？想象靠出它赤的內(nèi)駐部結面構，鄉(xiāng)豐并分領析飲輝水鳥閘連續(xù)微動作橋的原篇因。物你是促怎樣蒼思考圍的？殖根據(jù)鄉(xiāng)豐哪些土現(xiàn)象港提出鞏假設乘的？請你社說明珍飲水閃鳥重擠心變刺化的蹲初始份原因冶是什免么？槳為什摩么會吳引起異重心敬變化釋？低強頭的爐力矩緒是怎茫樣產(chǎn)粒生的烘？飲水黎鳥低折頭以右后，遺為什變么又押會抬濤起頭活來？諷你是精否觀輩察到死抬頭得前飲役水鳥銹內(nèi)發(fā)數(shù)生的增一些免現(xiàn)象扣？這姑些現(xiàn)謊象與席抬頭海有什填么關綁系？能否拆用另悶一種謹方式甲的實抽驗來住驗證侵你提闖出的薪假說搞？請分蛇析說只明這所種“機器”能否明看成末是一認種永池動機搜？為爽什么??？簡易焦電動瞎機兔子鎖蕩秋嫂千靜電紙實驗輝光叢球6、關踢注現(xiàn)卡代教飲育技配術與婦實驗凡教學瘡的整攪合s=s9-s1=1船4.牌22粒cmT=1拴/2渠5叉sa=給s/城(8頑T2)=激10財.8派9m皇/s2a南京=9修.7墓95鑒m/壘s2a境/a南京=1抹1%失重質(zhì)量鳳均為m的兩摔個物菠體A、B懸掛股在相琴隔2L的兩取個滑監(jiān)輪的巴兩邊味，位常于同廊一高數(shù)度。英現(xiàn)又駛在繩批子中獅央輕渡輕掛吸一質(zhì)紛量為m的物踏體C，則鍋由靜哀止釋閑放C后，暫求C下降賓的最督大距肝離。CAB解法哈一：耀當三芹根繩戴子互請成12呢0°時系躁統(tǒng)處壇于平茅衡狀瞞態(tài)，新可以英算出C下落壯距離患為h=案L×獄co喪s6綠0°解法岡二：躬由機繞械能辜守恒欠定律遵，C減少捏的勢拼能等秩于A、B增大慶的勢咳能，效即得h=鎮(zhèn)4L奧/3從19割90年起煮，香授港的充中學河生每玩年都延要舉杜行膨趣確味科陷學比蝕賽，行其中使的一遮個項貞目叫“雞蛋混撞地尺球”，要啞求設序計保扁護裝品置，浙使雞蝴蛋從易大約13奴m的高端度落恥地后這完好筒無損揭。如果宗你所筑在的僅小組僑受邀參加蝕比賽財，你右們的仍方案斑是什削么？富有栽挑戰(zhàn)差性的滴項目銳研究探究框動量槍變化捷與沖違量的闖關系運用佩牛頓腰第二輩定律董進行萌理論炕探索引導郊學生陳分析壤：動量辣變化偶相同屋，力皺與作瞧用時壞間的嬸關系v1=5哈.8腔22裝m/紙sv2=1篇.2河24設m/源s世m(xù)=擦0.繼07吐kg伸t過=3纖T=錦3*徑1/央30涌s=漂0.隙1s旱N1=m誕(v1+幟v2)/慰t+端G=悶5.丘63勇N用數(shù)斃碼攝鹿像機崗（相厭機）控研究覆雞蛋往的下首落v1=旋5.講82吃2m姑/s四m違=國0餓.0勞7k聯(lián)g那t每<著T穴=1殘/3蓬0s施N2>勻mv1/t闖+G槐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