基于核心素养的物理实验教学设计—以验证机械能守恒定律的为例.pdfVIP

臣心一片磁针石，不指南方不肯休。——文天祥

基于核心素养的物理实验教学设计—以

验证机械能守恒定律的为例

物理学科核心素养是学生在接受物理教育的过程中逐步形成的适应个人发展

和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学

科特性的品质，是学生科学素养的关键成分。实验教学是物理教学的重要组成部

分，是落实物理学科核心素养培养的重要途径，是提高物理教学质量的核心手段，

基于核心素养的实验教学体现了物理课程目标的价值追求。

如何有效地开展高中物理实验教学，促进学生核心素养的提升？是每一位物

理教师值得深思的问题。本文以《验证机械能守恒定律》为例，探究在物理实验

中提升学生核心素养的策略。

【设计思想】

“只有重力做功时，物体的动能和重力势能可以相互转化，总的机械能如何

变化？”是高中学生经常遇到的一个问题。本文按照科学探究的要求，组织学生

根据力学知识，制定实验计划，设计方案和分组进行操作，通过科学探究，使学

生对机械能守恒定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识；学会应用科学

探究的方法研究物理问题，探索物理规律，加深对科学的本质和价值的理解；运

用计算机辅助，使学生亲身体验现代科技的影响，掌握将信息技术作为知识获取

工具的方法。

【教学目标】

（一）知识与技能：

1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。

2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。

臣心一片磁针石，不指南方不肯休。——文天祥

（二）过程与方法：

1、让学生亲自经历实验方案的讨论与设计过程；

2、通过分组实验，培养动手能力、协作意识，提高解决实际问题的能力。

（三）情感、态度与价值观：

1、通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神；

2、学会与他人合作、交流，具有团队意识和团队精神；

3、体会守恒思想的重要意义。

【教学重点】

1.验证机械能守恒的实验原理；

2.实验的方案设计和操作过程。

【教学难点】

实验数据的处理、误差分析及减少误差的改进措施。

【教学过程】

一、创设情境，激发学生学习热情

师：观察相关视频（体育运动），提出问题：如果不计空气阻力，这些物体

的机械能是否守恒？

设计意图：从现实生活中存在的现象入手对物理实验进行拓展，由此开发出

的物理实验，不仅能激发学生学习物理的兴趣，让学生认识到物理就在身边，增

强物理的应用意识，懂得物理学的真正价值，而且还可以在此基础上引导学生不

断进行实验反思，通过形式多样的创新实践训练，培养学生的创新思维、创新意

识和创新能力，促进学生全面发展。

二、建立模型，设计实验

臣心一片磁针石，不指南方不肯休。——文天祥

通过提问的方式，把实验的难点逐一分解，逐层深化，可以更好促进学生的

理解。

问题1：使用什么模型来验证机械能守恒定律呢？

生：自由落体运动，单摆，光滑的斜面上物体下滑等等。

设计意图：引导学生发散思维，回

顾更多的例子，对机械能守恒有更深入

的认识。

问题2：选择一个简单的模型，下面以自由落体为例，

（