基于核心素养的高中物理实验教学

基于核心素养的高中物理实验教学南京师范大学《物理之友》杂志社仲扣庄

一实验在物理教学中的地位物理实验是高中物理教学的重要内容。物理实验在培养学生的科学思维、探究能力、科学态度和科学精神方面具有特殊的地位。实验是物理教学的重要基础

伽利略在《关于两门新科学的谈话和数学证明》中介绍了斜面装置：“拿一块12肘长、半肘宽、3指厚的木板。靠它的边缘刻一道约略大于一指宽的小槽，把这个槽做到尽可能的直和光滑，里面垫上尽可能光滑的羊皮纸。然后拿一个硬的、光滑的、极圆的铜球，放在槽横内去滚。将这块木板放在倾斜位置，使一端比另一端高一肘或二肘，再将铜球沿槽滚去……”

实验是物理教学的重要内容物理学的内容结构：实验(事实)物理思想数学(表达)

实验是物理教学的重要方法和手段学生最喜欢的课堂教学方式

86.7%的学生表示喜欢有较多的动手操作或亲身实践、讨论交流或自学等课堂教学方式，12%的学生喜欢以老师讲授为主的方式。引发较多的讨论交流其他有较多的动手操作或亲身实践大量的书面练习自学老师讲授为主二物理实验的教学功能

1．激发学生的兴趣和求知欲

中学生有着强烈的好奇心和求知欲，而物理实验具有真实、直观、形象和生动的特点，易于激发学生的兴趣。学生观察老师做实验，自然会产生自己动手的欲望。看到实际的物理现象和情景，学生会产生探其究竟、发现现象背后规律的求知欲望。跃起的网球皮

中学生对物理学习的兴趣有4个不同的层次①直接兴趣。即对生动的物理现象、装置和事件产生自发的兴趣。②操作兴趣。即对获得物理现象的操作和过程产生亲自动手操作的兴趣。③因果兴趣。即对物理现象发生的原因和物理事件之间的因果关系产生探究的兴趣。④理论兴趣，即对物理理论的结构、体系和逻辑关系的自洽性、一般性和实用性产生的兴趣。2．创圆设有让效学助习环余境、吉促进电学生功对知松识的他掌握物理烈概念药和规徐律是宏从大廊量的午具体足事例怜中抽宽象出索来的害。实方验可域以提煮供精未心选蕉择的戚、经藏过简惕化和皮纯化夕了的亩感性判材料尽，能腊使学呆生对将物理量事实冻形成柏明确枕具体田的认灭识。让学换生进馒入实灶验情抛景，贱在教双师的铸引导松下，粮通过胆观察详、实烦验、师操作背等亲伍身实患验体毛验，算主动葬去探谁索新适知识君、获尖得新惧知识净，是呢使学肠生牢泼固掌应握知粮识的阅有效买途径输，也颈是教欲师突肤破教舅学重找点难燃点、细提高移教学发质量吴的重检要保童证。耳闻租易忘肉，目柱睹为匙实，和躬亲烦则明俯。I改he补ar产a点nd奏I代f距or逢ge拆t.I还se悦e叔an伏d泳I安re妄me池mb奇er锤.I湖do见a型nd弯I巩u佩nd烟er遵st辟an唯d.3．促独进学粥生对睛科学背方法泛的掌呼握物理矛学是技一门殃以实跑验为回基础满的自肠然科肢学，饮许多侍科学荣方法阀是在填物理辩实验熊中形搏成的披，如洁控制乒变量逼法、漆图像禾法、勒归纳柳法等蚊等。在实帐验教检学中征，通窝过让侦学生闷经历造观察贤、思南考、样合理驱测量挪、处悔理数京据、检分析浅与论何证等猛过程蜘，切郊身体及会实通验科撇学的到研究典过程修和研制究方真法，陵有助趣于学制生提纠高科放学探竖究能愁力，绸加深小对所慌学知壁识的咬信任草度和步理解趁力；眼可以辰使学旋生逐渔步掌苦握和泰运用丛各种异实验君方法致和手秤段；宇同时热有利椒于培车养学罚生科照学的榴观察匹习惯球、正胜确的坊操作农方法风和实安事求胞是的馒科学育态度该。4．培捧养学犹生的崖实验嫌能力通过妖观察劣实验斤现象绑、可陡以培败养学挽生敏悔锐的访感知圣和观惧察能劣力；通过戚亲自术动手汪，可贼以培未养学再生的障操作达能力吩，包叫括基太本仪药器的嗓使用临、数伐据的终读取贪、仪厉器设弊备的党组装弯、故云障的赤排除伙等；通过圾分析把和处扬理实扬验数惯据，边进行竞比较墙、判梢断和横推理面，可董以培济养学址生的括思维室能力顷；通腰过设肢计实宾验，技可以扶培养冰学生她的创魄新能它力。5．培斑养学搭生的母科学盒态度灰和情廉感实验霸除了场对知关识的谈掌握哈、技估能的鸡提高幅和方尸法的泊学习日有明伏显的女作用测之外梁，对紫非智俊力因条素的候培养循也有柏显著右的作炸用。实验箩不仅毙能培坊养学客生实咬事求菠是的吩科学真态度马，而恒且有绵助于伟学生夹产生搭热爱让科学蓝、尊某重科倡学规激律、讽勇于腥克服早困难储、想今要进凯行科乎学探牵索的抢情感扎。三障高中更物理烦课标腰（修谎订）拘简介1课程原结构2物理愚核心麦素养物理哈核心勇素养黄是学班生在捐接受猫物理猜教育黑过程选中逐欢步形锹成的希适应的个人铺终身待发展吓和社乱会发群展需银要的倡必备景品格孩和关是键能因力，目是学炊生通雨过物炼理学催习内格化的抗带有锁物理攀学科锐特性唐的品警质，挂主要袋由“魂物理构观念垂”“混科学贪思维与”签“科糕学探沫究”垫“科例学态畜度与果责任戚”等瞒四个辆方面案的要膀素构四成。3科学线探究仗的内报涵科学窗探究勉指的标是科吉学家伍们用喘以研绕究自鬼然界象，并房诚基于释此种伶研究扬获得蚀的证角据提帆出种咏种解股释的厉多种多不同雁途径露。科学对探究循，也遍指学促生们莫用以秆获取雅知识宪、领餐悟科勉学的逐思想洪观念现、领撒悟科裳学家文们研沿究自多然界狗所用拍的方并法而沈进行喊的各卧种活坐动。“科蹦学探部究”演是指紫提出捷科学婆问题突，形驼成猜币想和董假设裂，获从取和渴处理依信息规，基角于证六据得蚊出结脂论并需作出贸解释椒，以摔及对结科学缠探究漫过程使和结明果进台行交灰流、意评估撤、反袜思的会能力酸。主要亚包括号问题酿、证烘据、键解释暴、交魔流等舞要素。4科学宾探究相的具恒体表贯现（1）具场有科倦学探辜究意饲识，胆能在瓣学习读和日灵常生沾活中神发现下问题刃、提针出合碰理猜勒测与栋假设奔。（2）具斩有设豪计探逗究方究案和混获取躬证据蹄的能鄙力，区能正窑确实姓施探释究方甩案，博使用站各种颂科技誓手段曲和方藏法收栗集信尘息；（3）具边有分迟析论竿证的仰能力丸，会简使用蒸各种雾方法德和手默段分驾析、莲处理岗信息渠，描刺述、演解释裂探究愚结果浮和变萍化趋雄势；（4）具后有合布作与头交流录的意舌愿与挡能力吨，能之准确愉表述西、评徒估和含反思矛探究膊过程盈与结搭果。5内容挠标准赔中的斧实验1.庄2相互茎作用店与运赔动定污律1.北2.镜1通过淡实验慎，了鄙解胡委克定柔律。载知道巩滑动笼摩擦眨和静瞧摩擦唯现象寇，能笑用动币摩擦报因数广计算奖滑动渴摩擦焰力的圈大小伟。例1调查正生产美生活卡中所拣用弹晕簧的寸形状痛及使己用目械的。例2制作念一个倦简易份弹簧脑测力酿计，勤用胡哈克定域律解包释其痰工作返原理练。通过佛实验沫，了厦解力渐的合纳成与土分解瓶，知许道矢诊量和域标量旺。能维用共析点力猜的平钟衡条滥件分史析日课常生咏活中脆的问兴题。通过励实验栋，探疼究加垂速度纵与物勇体受音力、绒物体粒质量迫的关牧系。义理解跳牛顿钟运动饭定律替，能栏用牛土顿运身动定塘律解驼释生弹产生载活中铜的有类关现先象、鞭解决妥有关蹄问题惰。通劝过实汗验，裁认识旱超重蝴和失射重现咐象。活动炼建议（1）调片查日顶常生磨产生丽活中扯利用法静摩微擦的猛事例维。列箭举人魄们在察生产圈生活心中利林用或傅避免就摩擦义的案虫例。（2）通润过各断种活吗动，栽例如匪乘坐陪电梯摩、到秋游乐辫场参份与有足关游捞乐活另动等即，了患解和蠢体验尺失重树与超璃重。（3）根离据牛闯顿第刘二定煌律，唱设计该一种农能显危示加歉速度团大小跟的装帮置。学生遵必做芬实验必修11.研究尘匀变丽速直钓线运群动的妇特点2.探究棒弹簧家形变扶与弹坡力的崖关系3.研究蒙两个非互成拨角度拐力的祸合成峡规律4.探究鉴加速播度与旧物体冤受力范、物伤体质惧量的曲关系5.验证祖机械肠能守狭恒定改律必修26.观察窗电容私器的卷充放极电现盟象7.长度兽的测单量及卷其测庄量工汇具的织选用8.测量违金属疑的电状阻率9.测量旦电源页的电丧动势眨和内棒阻10改.用多鱼用电彼表测桥量电驴学中搁的物强理量选修1-倡11.探究驼平抛岁运动微的特粗点2.探究轻影响松向心效力大地小的倦因素3.用单浆摆测欠量重丢力加浇速度嘱的大幼小4.验证利动量践守恒耳定律选修1-存25.探究春影响虎感应剖电流抖方向困的因血素6.探究纺变压饲器电尝压与民线圈叹匝数旷的关因系7.利用锅传感纤器设托计并亲制作泛简单等的自肆动控祥制装首置用选修1-哲38.用油键膜法模估测彩分子歪的大桥小9.探究祖气体地压强旨与体邪积的惠关系10倒.测量鼓玻璃骂的折丽射率11同.用双浆缝干竭涉实言验测客量光探的波遗长12衣.观察饱光的转衍射农现象13各.观察维光的嗓偏振宽现象四辞高中念物理唐实验巴教学谷建议例：紫平抛兔物体各运动仔规律孕的探规究背景换引入裁：直适升飞量机空侮投救告援物甩资。观察韵：水跌平抛今出小贯石子勿，水到平射催出的专水流虑，描炒述你晶看到抢的现债象和域你认初识这笋种运刊动的疗特点天。讨论怕：怎汁样来盼研究厨这种滤复杂虫的运闸动？1、从渡探究印的视辫角设男计实羡验例：霞平抛阶物体研运动雅规律俘的探蛮究平抛披竖落趁等时误性的浸实验挠。它惰能说险明什狼么？款不能师说明奏什么郊？例：拼平抛宽物体线运动聚规律达的探以究观察川并分登析平耕抛运摸动的耳闪光帅照片展。推导宫平抛焦运动念的轨宝迹方谣程。图6-132、创陪设联打系实移验探灿究的崇情景创设瓣情境婆进行渡教学挥，对预培养育学生伍的物挪理核加心素深养具吼有关激键作圈用。案例啦：覆愤杯实倚验探究分小灯恐泡伏售安特猴性曲蛾线3.关注臂学生首的前化认知延运呀用实蜻验实洽现概执念转柏变案例洋：力减滑小时肾物体庙的速墙度也暗减小烤吗？生活换中，饱我们魔常有浙一种碎经验欣认识绞：力赠越大繁速度煤越大啄，力楚越小欲速度窜就越刻小，例如旺，运秩动员睛把垒生球抛硬出去川时，武力越蓝大，码抛出做的速况度就远越大失；踢穿球的届力越霜大，糕飞出退的足交球速昂度也禁越大宫。这喷种观餐点正做确吗朋？如果辆一个剂物体蛙受力逝做加谅速直祖线运怕动，岔当牵责引力阵持续哄减小秋时，知物体的的速第度将氏会怎情样变吩化？润请设黎计一签个实葵验来汤证实块你的型想法钞。看起糊来很昌奇怪状，大那多数划人对撤运动将的看坐法仍讨是亚的里士声多德猎物理院学体燥系的戚一部声分，时而这始个体扯系是痒在20故00多年爱前提际出的旋，并参且至呈少早寨在40宋0年前帮就已截在实详验上询被证牌明是场不对柳的。--科恩秋科学央史学笑家对于区前科递学概唐念不拘能只贯去破绕坏它愧，或超象垃籍圾似烈的丢愉掉它其，这李样做数是没赖有用症的；最而是份应当仪通过箭有效缎的教长学活叨动，械把错厨误的脏前科木学概阻念转朴变为进正确析的科祸学概众念．--太--汪--完--纳曲岛替高案例箭：力减饥小时爆物体疫的速兄度也菜减小市吗？可供跟选择锅的器晃材：里轨道劈燕，小裙车，抵打点惨计时址器，赴钩码宁，线婶，橡斥皮筋早，钥妄匙链担条等军。（1）你督的想临法是逃：如荷果牵剩引力领持续址减小双，物嘴体的席速度腔将。（2）你挡打算眯如何犹来验疑证你凯的猜反想？极如何标使作墙用在胞物体他上的杯牵引洽力持予续减息小？丑需要环做哪堂些测阀量？（3）你午的实北验结对果是徐怎样锦的？满实验右中有讲哪些脏原来钟没想雨到的速发现抹和问络题？（4）怎跪样从掘理论义上解肠释你经的实问验现季象？实验蔬方案充分坚利用浆实验无器材恨，强故化学辞生实分验和旨演示高实验子。物雅理实箭验是禁增加恭学生跨物理秀学习捏体验丘性的介重要速手段迷。4、充垂分利墨用现成有实筹验器没材你能侮用这耗个仪破器测托出阴怪极射屠线中适电子冈的比疯荷吗凤？实验住中需柜测量迁哪些侵物理户量？怎样理测量屋这些平物理随量？怎样赚根据足测量刑的物胞理量漂，计沿算电博子的她比荷箭？请进磁行实锁验，东并将晕测量手结果凳与同贯学交互流。要利挠用日节常用贞品改吨进实循验或枣开发州新实爬验。杯实验嫂室课饲程资催源不以仅限仙于实牛验室抛的现燃有仪疲器和老设备妄，我误们身罩边的辞日常习用品爷、废千旧材般料也糟是重荒要的耍实验逢室资吹源。瓜可利贩用日虑常用照品和评材料棕来替撑代实适验材茶料，帜使实锄验现标象更舟明显躬、直典观，示或者译利用腰这些颂材料烛创新型物理喝实验萌，开绒发出州低成巩本、旧高质筛量的移物理导实验稳，使雾学生抢有更早多的喷动手梅做实秒验的份机会蜘，更孙多地菜亲历胳实验猜演示灯的机平会，组更好肆地培神养和烟发展统实验萄技能绘、创渡新实壁践能税力。5、开邪发自闸制教软具和暖玩具鼠的实命验教柿学功爹能随手成取材帜的小疼实验奇异朵的饮真水鸟你见暴到哪享些现喜象？想象伤出它题的内稿部结庄构，渗并分塞析饮讨水鸟走连续乐动作罗的原柜因。姿你是糖怎样融思考爽的？千根据题哪些潜现象票提出伪假设凝的？请你博说明脆饮水裳鸟重扎心变脂化的墙初始梯原因说是什赴么？浊为什窑么会茫引起朱重心细变化扯？低嫌头的蛮力矩淋是怎梨样产企生的败？饮水忌鸟低河头以阅后，夕为什僻么又泪会抬特起头却来？搂你是睡否观宾察到户抬头粱前饮级水鸟阀内发盾生的株一些肚现象悠？这均些现副象与吐抬头凉有什不么关拐系？能否罩用另协一种店方式竹的实拾验来泳验证阅你提敞出的驳假说亦？请分肯析说碌明这书种“机器”能否笋看成轿是一惯种永纳动机火？为财什么锹？简易琴电动牌机兔子豪荡秋挑千静电居实验辉光若球6、关巡寿注现梨代教阁育技附术与盒实验垫教学双的整题合s=s9-s1=1拌4.芹22系cmT=1块/2榆5细sa=染s/偏(8锐T2)=悔10导.8狂9m堵/s2a南京=9计.7棵95叼m/满s2a注/a南京=1还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