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《基于高中物理實驗教學(xué)的學(xué)科核心素養(yǎng)培育探討》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、基于高中物理實驗教學(xué)的學(xué)科核心素養(yǎng)培育探討摘要：高中物理核心素養(yǎng)有著其非常豐富的內(nèi)涵和外延，其中“提出物理問題，形成猜想和假設(shè)，并根據(jù)猜想和假設(shè)設(shè)計實驗、開展探究并有效完成實驗，進(jìn)而對實驗結(jié)果進(jìn)行交流、評估、反思”等是高中物理重要的核心素養(yǎng)之一。高中物理實驗以未知問題探究為載體，以有效完成實驗探究過程并初步得到實驗結(jié)論為目標(biāo)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和動手實踐能力的重要途徑。本文結(jié)合高中物理學(xué)生實驗從“探究實驗原理”“探究實驗設(shè)計”“探究實驗過程”“探究實驗數(shù)據(jù)”及“探究實驗誤差”5個方面深入論述了實驗探究的重要環(huán)
2、節(jié)，闡述了教師切勿把控課堂，切勿“定式”訓(xùn)導(dǎo)學(xué)生等，為利用探究性實驗培育學(xué)生的物理核心素養(yǎng)提出了新的見解和方法。中國9/vie 關(guān)鍵詞：探究實驗；核心素養(yǎng)；培育 中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A：1003-6148（2017）4-0004-5 1問題的提出 高中物理探究性實驗是培養(yǎng)學(xué)生知識遷移能力和動手實踐能力的重要途徑，更是培育學(xué)生高中物理核心素養(yǎng)的重要策略，但現(xiàn)實物理實驗課卻往往表現(xiàn)為以下幾種基本形態(tài)： ?。?）教師按常規(guī)教學(xué)，實施傳授性講解――“講實驗”； ?。?）教師徹底不管，學(xué)生毫無頭
3、緒地“探索”――“放羊課”； ?。?）教師講流程，學(xué)生按部就班完成操作――“程序課”； ?。?）少數(shù)學(xué)生做實驗，大多無所事事，閑聊玩耍――“玩耍課”。 以上4種（可能還更多）課程形態(tài)顯然完全偏離了高中物理探究實驗課的根本目的，浪費了學(xué)校非常有限的物理實驗資源。我國高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)和教材設(shè)定的物理實驗項目不多，如何在有限的學(xué)生實驗中，讓學(xué)生“探出”物理味道，“探出”物理本質(zhì)，“探出”物理規(guī)律，“探出”物理的“魅力與樂趣”，進(jìn)而激發(fā)其強烈的求知欲并促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提高，是物理教師應(yīng)努力探索并積極實踐的急迫
4、問題。 2主要內(nèi)容與觀點 高中物理實驗究竟要探究些什么才能達(dá)到培育學(xué)生核心素養(yǎng)的目的呢？ 2.1探原理 探究實驗原理如同追尋解決問題的根源，而巧妙設(shè)計探究問題是揭示實驗原理的關(guān)鍵，教師應(yīng)調(diào)動學(xué)習(xí)小組通過對問題的探討、追問、追究，廣泛交流，集思廣益，達(dá)到理解并掌握實驗原理的目的?！ “咐?：“測量伏特表的內(nèi)阻” 【探究問題】 如圖1所示： ①伏特表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的？ ②用“伏安法”直接測量其內(nèi)阻行嗎？ ③能否用“等量代換”的思想設(shè)計測量電路？ ④與伏特表串聯(lián)一個電阻箱，保持串聯(lián)電路總電壓不
5、變，當(dāng)電阻箱分去一半電壓時，電阻箱與伏特表阻值有怎樣的關(guān)系？ 4個問題中，前3個是基礎(chǔ)，第4個是解決問題的辦法。但要滿足伏特表與電阻箱電路兩端電壓恒定，需要一個阻值小的滑動變阻器與電壓表、電阻箱支路并聯(lián)。在滿足RV>>RL的情況下（圖2），滑動變阻器與電阻箱支路并聯(lián)后的電壓近似恒定?！ 嶒炘恚捍?lián)電路電壓恒定時，等值電阻均分電壓?！ “咐?：“油膜法估測分子直徑” 【探究問題】 ?、僭鯓咏⒂湍し肿有误w模型？ ②如何將單分子體積與宏觀液滴體積相聯(lián)系？ ③怎樣將分子排成單分子油膜？ ?、芊肿佑湍さ目?/p>
6、體積怎樣計算？ ⑤如何計算一滴油膜的體積？ 只有完成了油膜分子形體建模（球形），才能探尋出單分子排列后的幾何模型（圖3），才能得出分子油膜體積與宏觀液滴體積計算的數(shù)學(xué)模型，即通過一滴油膜分子體積的無邊界擴散，通過柱體體積公式計算分子直徑?！ 嶒炘恚骸 ⒂湍ひ旱螖U散為單分子薄膜，d= 案例3：“用雙縫干涉測量光的波長” 用雙縫干涉測量光的波長需要學(xué)生嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推算，這一過程能有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)理能力?！ 咎骄繂栴}】 ?、俟獠òl(fā)生干涉的條件是什么？ ?、谕还庠赐瑫r發(fā)出的光具有什么特點？ ?、廴绾蔚?/p>
7、到頻率相同的兩束相干光？ ?、芟喔晒獾牟ǚ逋瑫r傳播到某位置會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？ ?、菹喔晒獾牟ǚ搴筒ü韧瑫r傳播到某位置會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？ ?、尥ㄟ^幾何關(guān)系推導(dǎo)波長計算公式?！ 」獠òl(fā)生干涉的條件是頻率必須相等。由于同一光源同一時刻發(fā)出的光頻率相同，英國物理學(xué)家托馬斯?楊將光源發(fā)出的光通過雙縫分解，巧妙得到兩束相干光。當(dāng)這兩束光的波峰同時到達(dá)某一區(qū)域，該區(qū)域光振動加強，出現(xiàn)亮條紋，而當(dāng)這兩束光的波峰和波谷同時傳播到另一區(qū)域，該區(qū)域光振動減弱，出現(xiàn)暗條紋，此即光的干涉現(xiàn)象?！ ∪鐖D4，設(shè)雙縫之間的距離為d，雙縫到光屏的
8、距離為D，某亮條紋到光屏中心的距離為x，∠POO'=θ，則縫S1、S2發(fā)出的光到P點的光程差為：δ=PS1-PS2≈dsinθ≈dtanθ=d 當(dāng)δ=kλ，光振動加強，形成亮條紋，當(dāng)δ=（2k+1）λ/2，即為暗條紋。相鄰亮條紋和暗條紋之間的間距：Δx=xk+1-xk=λ 這樣：λ=Δx 以上即是本??驗的基本原理?！ ?.2探設(shè)計 “探究實驗設(shè)計”是為了得到一個好的實驗?zāi)Ｐ秃徒Y(jié)構(gòu)。教師要引
