设计性研究性物理实验

核心素养导向下初中物理设计性实验教学研究引言随着教育理念的不断更新和改革，核心素养教育已经成为当前教育改革的一个重要方向。

核心素养教育是指培养学生的创新能力、批判性思维、沟通能力、协作能力和跨学科运用知识的能力，以帮助学生适应未来社会发展的需求。

在这一教育理念的指导下，设计性实验教学成为物理教学中的重要方法之一，可以培养学生的综合素质和实践能力，提高学生对知识的理解和运用能力。

本文将从核心素养的意义出发，结合初中物理课程的设计性实验教学，探讨核心素养导向下初中物理设计性实验教学的关键因素和策略。

一、核心素养的意义核心素养教育是为了培养学生的多方面能力和综合素质，使其具备更强的适应社会需求和未来社会发展的能力。

核心素养教育强调学生的综合能力培养，包括创新能力、批判性思维、沟通能力、协作能力和跨学科运用知识的能力。

设计性实验教学能够培养学生的创新能力。

在实验中，学生需要运用已学的知识，提出问题、设计实验方案、进行实验操作、分析实验结果，并得出结论。

这个过程中需要学生充分发挥自己的想象力和创造力，培养他们对问题的发现和解决能力。

设计性实验教学有助于培养学生的批判性思维。

通过实验，学生需要深入思考实验现象的原因和影响因素，进行逻辑推理和分析，从中掌握科学方法和思维模式，提高他们的思辨能力和批判性思维能力。

设计性实验教学能够促进学生的沟通和协作能力。

在实验中，学生需要合作完成实验操作、互相交流和讨论实验结果，这些都需要学生具备良好的沟通和协作能力，提高了学生的团队合作精神和交流能力。

设计性实验教学有助于促进学生的跨学科运用知识的能力。

在实验中，学生需要综合运用物理、化学、生物等多学科知识，通过实验解决问题，培养学生的综合运用知识的能力。

二、初中物理设计性实验教学的特点初中物理设计性实验教学是指以科学探究为基础，以学生为主体，以问题为导向，以实验为手段，通过实验过程中的发现、讨论和总结，引导学生自主、探究、合作、创新，不断提高学生的动手能力、思维能力和实践能力的教学方式。

设计性物理实验(总21页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--设计性物理实验一. 物理实验的现状物理实验是理工科大学学生必修的一门重要基础实验课。

着名的物理学家麦克斯韦对物理实验的教育功能早有阐述，他说：“这门课程，除了在实践上保持在大学里长期培养的注意力和分析力外，也促进学生锤炼自己观察的敏锐和动手操作的能力。

”正是如此，各学校对物理实验都非常重视。

从八十年代开始，国内重点大学对物理实验独立设课（我校是1982年对物理实验独立设课的，学时数为54学时，3个学分）。

全国每年都有几次物理实验研讨会、学术交流会，西北地区有物理实验协作组、陕西各高校物理实验协作组都定期进行教学研讨。

尽管从事物理实验教学的教师作了巨大的努力，但由于历史的原因，物理实验和时代有所脱节，不能反映当前物理学的发展及科学技术发展的现状，具有明显的陈旧性、滞后性、非实用性。

传统的教学方式是：学生实验前先予习实验讲义，每个实验的目的、仪器、原理、实验内容、数据表格、数据处理都写得清清楚楚。

学生在做实验过程中，基本上是“按部就班”，“照葫芦画瓢”。

在实验中，学生没有充分锻炼自己动手能力和思维能力，而是把实验当做一种任务来完成，测量记录出所需数据就大功告成。

从某种意义上讲，实验只是学生对所学知识的验证，重复和再现。

而在知识的灵活运用上、与现代科学技术结合上、以及培养学生综合分析、解决问题的能力等方面，需要得到进一步的加强。

二. 开设设计性物理实验课的目的随着现代化科学技术的飞速发展，当今世界学科门类已愈数千，不仅物理学本身内容不断更新，而且出现了不少边缘学科。

就其测量技术而言，测量方法，测量手段，所用仪器仪表等也是日新月异。

教育要面向现代化，面向世界，面向未来，这是高校改革的根本目标。

进入21世纪的教育，必须适应现代社会需要，着重培养学生的综合分析问题和解决问题的能力、创造力和创造精神。

大学物理设计性实验方案题目:光的色散研究学院：物理与电子工程学院专业：物理学班级：10级物本（1）学号：2010405266学生姓名：雷利梅一、实验目的1.进一步加深对分光计的认识，掌握调整和使用分光计的方法。

2.掌握测定棱镜顶角的方法。

3.掌握用最小偏向角法各色光线折射率的方法。

二、实验仪器分光计、三棱镜、高压汞灯三、实验原理1.玻璃三棱镜折射率的测量原理图一表示单色光在三棱镜主截面（垂直于两折射面的截面）内的折射。

PD 为入射光线，两次折射后沿EP ′方向出射。

入射光线与出射光线之间的夹角δ叫做偏向角，从图中可见 δ ＝∠FDE ＋∠FED＝（i 1- γ1）+（φ - γ2）因为顶角 A ＝γ1+γ2所以 δ ＝（i 1 + φ）-A （0-3-1）对于给定的棱镜，其顶角A 和相对于空气的折射率n 都有一定值，因而偏向角δ只随入射角i 1而改变。

可以证明，当i 1＝φ时，偏向角有极小值δmin ，称为棱镜对某单色光的最小偏向角，将i 1＝φ代入（0-3-1）式，得δmin ＝2 i 1－A或 i 1＝（δmin +A ）/ 2而A ＝γ1＋γ2＝2γ1，即γ1=A/2,由折射定律可得：（0-3-2）)2/sin(]2/)sin[(sin sin min 11A A i n +==δγ图一用分光计测出三棱镜顶角A 和棱镜对某单色光的最小偏向角δmin ，就可以用（0-3-2）式求出棱镜玻璃材料对空气的相对折射率n 。

此法称为最小偏向角法。

由于透明介质材料的折射率是光波波长的函数，故同一棱镜对不同波长的光具有不同的折射率。

当复色光经过棱镜折射后，不同波长的光将产生不同的偏向而被分散开来。

2.棱镜顶角的测量方法用自准法测量三棱镜顶角当望远镜已调焦无穷远，则望远镜自身产生平行光。

用小灯照亮目镜中的双十字叉丝，固定平台，旋转望远镜正对AB 面，如右图，使从AB 面反射回来的十字像位于上叉丝中央，记录两游标的读数φ 1和φ 1′。

核心素养导向下初中物理设计性实验教学研究初中物理实验教学是培养学生科学观念和科学探究能力的重要途径之一、在核心素养导向下的初中物理设计性实验教学研究中，主要研究如何通过实验教学培养学生的科学思维和科学方法，促进学生的探究能力和创新精神的培养。

本文将从实验目标、实验内容、实验步骤、实验评价等方面探讨初中物理设计性实验教学的研究。

一、实验目标在核心素养导向下的初中物理设计性实验教学中，应立足于培养学生的科学思维和科学方法，提高学生的探究能力和创新意识。

实验目标主要包括培养学生的科学观念、培养学生的实验能力、培养学生的合作学习能力和培养学生的创新能力等。

二、实验内容核心素养导向下的初中物理设计性实验教学应选择具有一定科学性和创造性的实验内容。

实验内容主要包括物理基本概念、物理定律和物理原理的实验验证以及有关现象和实践问题的实验探究等。

实验内容应贴近学生的生活和实际，符合学生的学习特点和能力水平。

三、实验步骤核心素养导向下的初中物理设计性实验教学应注重培养学生的实践能力和创新精神。

在实验步骤的设计中，可以适度增加学生的主体性和独立性，让学生能够自主选择实验方法和设计实验步骤。

同时，教师应给予适当的指导和引导，确保实验过程的科学严谨性和实验结果的可靠性。

四、实验评价核心素养导向下的初中物理设计性实验教学应通过实验评价来反馈学生的学习情况和掌握程度。

实验评价可以分为过程性评价和结果性评价两部分。

过程性评价主要针对学生在实验过程中的观察、思考和探索能力进行评价，结果性评价主要针对学生的实验结果和分析能力进行评价。

同时，实验评价也应注重对学生的合作学习能力和创新精神的评价。

综上所述，核心素养导向下的初中物理设计性实验教学研究旨在培养学生的科学思维和科学方法，提高学生的探究能力和创新意识。

在实验目标、实验内容、实验步骤和实验评价等方面进行研究，为初中物理实验教学提供有益的借鉴和探索。

只有不断探索和创新，才能将实验教学的效果最大化，培养出更多具有科学精神和创新能力的学生。

普通物理实验设计性实验方案实验题目：用气垫导轨研究动量守恒定律班级：学号：姓名：指导教师：用气垫导轨研究动量守恒定律序言动量守恒定律和能量守恒定律一样，是自然界的一条普遍适用的规律。

它不仅适用于宏观世界，同样也适用于微观世界。

它虽然是一条力学定律，但却比牛顿运动定律适用范围更广，反映的问题更深刻。

由动量守恒定律知，如果一个系统所受的合外力为零，那么系统内部的物体在作相互碰撞，传递动量的时候，虽然各个物体的动量是变化的，但系统的总动量守恒。

如果系统在某个方向上所受的合外力为零，则系统在该方向上的动量守恒。

动量守恒定律在生产技术和科学实验上毒都有着极其重要的作用。

一、实验原理在一个力学系统中，如果系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统的总动量守恒或在某方向上守恒。

这就是动量守恒定律。

本实验利用气垫导轨上两个滑块的碰撞来验证一维碰撞三种情况的动量守恒定律。

图1 气垫导轨上两个滑块的碰撞如图1所示，在水平放置的气垫导轨上放两个滑块并让它们相互碰撞，两滑块之间除了碰撞时受到相互作用的内力之外，水平方向不受力的作用，因而碰撞前后的总动量保持不变。

即11221122m v m v m v m v ''+=+ 式中：v 1，v 2和v 1'，v 2'分别表示质量为m 1和m 2的两个滑块碰撞前后的速度。

因为完全弹性碰撞是一个理想模型，即使在气垫导轨上也难以实现，碰撞过程中总有一定的能量损失。

所以，只在非完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的条件下进行实验。

1.非完全弹性碰撞在两滑块的相碰端各装上一个弹性环，它们的碰撞过程可看作非完全弹性碰撞。

如果让m 2的初速度为零，即v 2＝０，则有111122m v m v m v ''=+ 2.完全非弹性碰撞在两滑块的相碰端上贴上尼龙搭扣或橡皮泥，这样两滑块碰撞后将粘在一起以同一速度运动，从而实现了完全非弹性碰撞。

本文共计2990字
大学物理创新性实验设计研究
大学物理的实验设计需要不断的创新，下面小编就为大家带来了大学物理创新性实验设计研究，各大高校可以学习一下！
摘要:近年来，国家正在大力推进双一流建设，“培养拔尖创新型人才”是其中一项重要的内容。

以培养学生的创新能力为目的的综合设计类实验的开设对于培养本科生的创新意识、创新精神和创新能力具有重要意义。

本文调研了国内高校目前物理创新性实验的开展情况，从实验内容设置，教学手段，教材使用，评价方式，及需解决的关键问题等方面做了阐述。

1研究背景
大学物理实验在培养大学生的动手能力和创新能力方面有着重要作用。

综合设计性实验介于基础实验和科学研究实验之间，作为最接近科技前沿的实践项目，通过让学生自行设计完成物理实验，亲历一次实验的全过程，这种模式非常有利于学生的科学思维、创新意识与实践能力的培养。

此类实验要求学生综合运用多门学科的知识、技能和方法来设计实验方案，同时也要求学生运用所学的知识去发现、分析和解决问题。

因此，构建与实施创新型实验教学模式，是社会发展与高等教育改革的必然要求［1～3］。

目前国内很多高校都已建立了多层次、多模块的创新型实验教学体系［4～6］。

如吉林大学从基础到前沿分了四级实验层次:基础性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验的全面开放的大学物理实验课程新体系［7］;复旦大学构建
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