助战高考，注重学生创新演示实验中物理学科核心素养的培养

张彦霞

[摘要]现在的高考物理实验多以创新实验为主，学生在课本上学过的演示实验太基础，在高考中难免会力不从心，所以要在平时注重创新实验的研究。

[关键词]高考物理实验、创新演示实验、物理学科核心素养

高考创新实验常是从实验目的、实验原理、实验器材、实验过程、数据处理上的创新，而这些创新无一不是在课本上实验的基础上，加上物理观念、科学思维、探究能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力等能力的基础上实现的，所以，课本上的演示实验是基础。而能在高考实验这一块取得高分还得学生从获得物理学科核心素养抓起，不至于看到创新实验的题目无从下手、退避三舍。在高三一轮复习阶段，课本上的演示实验是基础，还得把各个实验与物理核心素养联系起来，这样才能看见创新实验时眼明心亮、信心十足。

在高中物理中，物理学科核心素养包括以下四個维度，分别为：物理观念、科学思维、实验探究以及科学态度和责任。高中物理实验必做21个，而力学有9个，常以物理观念为抓手，物理器材使用时也多重复，所以要会熟练的使用器材。在复习第一个演示实验“研究匀变速直线运动”时，我会以器材为抓手，结合实验目的、原理、过程、处理数据把实验分析透彻，使学生清楚高中力学实验必备的素质能力。

在常规演示实验中，用到的有小车、木板、打点计时器、纸带等实验器材，如图1所示。

学生学会正确使用打点计时器，更能理解打点计时器的原理与构造，为以后学习电磁感应现象埋下伏笔。另外以后的高中物理演示实验中经常会遇到使用打点计时器，比如“验证牛顿运动定律”、“验证机械能守恒定律”、“验证动量守恒定律”等演示实验，这是形成实验操作能力的重要环节，使学生形成正确的科学态度。

长木板是力学实验常用的一个器材，这就牵涉到小车在木板上面的受力分析以及运动分析，往后的演示实验也会遇到使用长木板的，比如“验证牛顿运动定律”中让小车在长木板上做匀加速直线运动。也可以把木板斜着放置当做斜面，比如“验证动量守恒定律”的创新实验之一，如图2所示，此创新实验把碰撞和平抛运动的模型联系起来，所以，强调学生具有构建理想模型的意识和能力，养成分析论证的能力，会使用各种方法和手段分析、处理信息的实验探究的能力。

2、在创新演示实验中，用到气垫导轨、光电门、频闲照相机、计算机和手机的软件APP等创新器材，如图3所示。

气垫导轨的作用通过实验能让学生更直观的看到阻力很小的状态，使得研究对象很好的做直线运动，后面在“验证机械能守恒定律”和“验证动量守恒定律”中也能很好的应用。

光电门一直与气垫导轨配合度很高，作用是测量研究对象通过它的时间，进而计算出研究对象通过光电门时的速度以及加速度，后面在“探究自由落体运动”、“验证机械能守恒定律”、“验证动量守恒定律”实验中也会经常用到，如图4所示，这个实验装置还与单摆结合，使学生更好的形成科学思维，通过创新器材的应用也使我们感受到科技的进步，本着有科学的态度和责任，也要完成好实验。

3、在创新实验中，有实验目的的创新，如图5所示，此实验是“研究匀变速直线运动”的一个创新实验，但是实验目的通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度，这是使学生形成物理观念，能够解决实际问题。

4、在创新实验中，还有实验原理和实验过程的创新，其实主要看实验目的是什么，围绕实验目的怎么设计实验，用到哪些器材，进行怎样的实验过程，以及怎么处理实验数据。如图6所示，图甲为测量重力加速度的实验装置，图乙是xf图象。我们处理图像问题时，给学生提示从函数表达式中找答案，利用学过的运动学公式，从中变形得到函数表达式，再结合图像中的截距、斜率得到我们想要的结果，得到加速度也不只是定义式、逐差法这些方法，从处理数据上让学生获得分析论证、处理信息的实验探究的能力。

总之，之所以成为创新实验，可以从实验目的、实验原理、实验器材、实验过程、数据处理上有所变化，可以把学生形成的物理观念、科学思维、科学态度与责任应用到实验探究上，并且学生的学科核心素养也能有利的提升，使学生有信心对战高考物理实验，从而取得不错的成绩，为以后从事科学研究也有很大的帮助。