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基于物理核心素养下的探究式实验教学

1.引言

1.1背景介绍

物理核心素养是指学生在学习物理知识的培养物理思维能力、实
验技能、科学态度和社会责任感等方面的综合素养。通过基于物理核
心素养的实验教学，学生可以通过实际操作和实验观察来深入理解物

理知识，培养自主学习和解决问题的能力。

本文旨在探讨基于物理核心素养下的探究式实验教学在提高学生
学习兴趣、培养学生实践能力和推动教育教学改革方面的作用。通过
对实验设计、实验过程、实验结果、数据分析和教学意义的分析，希
望能够为教师和教育管理者提供一些有益的启示，推动物理教育的不

断进步和发展。

1.2研究目的

本文旨在探讨基于物理核心素养的探究式实验教学方法，通过引
入实验设计、实验过程、实验结果、数据分析和教学意义等内容，对

学生进行全面的实验教学。

具体来说，研究目的包括以下几个方面：

1.帮助学生建立扎实的物理核心素养基础：通过实验教学的方式，
让学生能够亲身参与实验设计、观察实验过程、分析实验结果，从而

提升其物理学习能力。
2.培养学生的实验能力和科学思维：通过实践操作和数据分析，
激发学生的实验兴趣，培养其实验观察和分析问题的能力，培养学生

的科学思维方式。

3.提高学生的学习动力和参与度：通过探究式实验教学，让学生

在实践中体会物理知识的乐趣，增强他们的学习动力和主动性。

4.探索物理教学的创新模式：基于物理核心素养下的探究式实验
教学方法，可以为物理教学提供新的思路和方法，推动教学模式的创

新和发展。

2.正文

2.1实验设计

实验设计是整个探究式实验教学的重要部分，其设计的合理性直
接影响到实验的有效性和教学效果。在本次实验中，我们基于物理核

心素养的要求和学生的实际情况，设计了以下实验方案：

1.实验目的明确：我们明确了实验的目的是什么，例如是验证某
个物理定律、探究某个现象产生的原因等。实验目的的明确性有助于

引导学生的思考和实验操作。

2.实验装置简单易操作：我们尽量选择了简单易操作的实验装置，
以确保学生能够顺利完成实验操作并观察到明显的实验结果。实验装

置的简单性也有利于学生集中注意力在实验现象的观察和分析上。
3.控制变量设计合理：为了保证实验结果的可靠性，我们设计了
合理的控制变量方案。通过控制其他因素不发生变化，我们可以更加

准确地观察到所研究的变量对实验结果的影响。

4.安全措施完备：在实验设计中，我们也充分考虑了实验操作中
可能存在的安全隐患，制定了完备的安全措施，确保学生在实验过程
中的安全。安全是实验教学的首要前提，任何实验设计都应该以学生

的安全为最重要的考虑因素。

2.2实验过程

在基于物理核心素养下的探究式实验教学中，实验过程是关键环
节之一。通过实际操作和观察，学生可以深入理解物理学理论知识，

培养实验设计、操作和数据分析能力。

教师会向学生介绍实验的主题和目的，以及所需的实验器材和材
料。学生将分成小组进行实验，每个小组负责不同的任务。在进行实

验前，学生需要认真阅读实验指导书，并讨论实验设计和操作步骤。

接着，学生会按照实验指导书上的步骤进行实验。他们会使用不
同的仪器测量数据，并记录实验过程中的重要观察结果。在实验过程

中，学生需要注意操作的规范性和准确性，确保实验结果的可靠性。

实验完成后，学生将整理实验数据，并进行数据分析。他们会用
图表展示数据，分析结果并给出结论。教师在此时会引导学生讨论实

验中出现的问题和现象，加深他们对物理学知识的理解。
通过实验过程，学生可以提升自己的实验能力和科学素养，培养
独立思考和解决问题的能力，从而更好地理解和应用物理学知识。这

种探究式实验教学模式可以激发学生的学习兴趣，促进其全面发展。

2.3实验结果

实验结果是实验过程的关键环节之一，通过实验结果的获取和分
析，我们可以得出科学结论并深入理解物理现象。在本次基于物理核
心素养的探究式实验教学中，我们设计了一系列精心策划的实验，得

出了以下具体结果：

在实验一中，我们探究了光的折射规律。通过实验数据的收集和
分析，我们验证了光在不同介质中传播时的折射角与入射角之间的关

系，得出了Snell定律的验证结果。

在实验二中，我们研究了简谐振动的特性。实验中我们测量了弹
簧振子的周期与振幅的关系，观察了振动系统的频率、振幅、能量之

间的变化规律，并通过数据分析得出了简谐振动的规律性结论。

在实验三中，我们探究了牛顿第二定律。通过测量不同物体在施
加力的情况下的加速度变化，我们验证了力与加速度之间的定量关系，

并得出了牛顿第二定律的实验结论。

通过以上实验结果的获取和分析，我们不仅加深了对物理规律的
理解，也提升了学生的实验技能和科学素养。这些实