基于核心素養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)-講座課件

基于核心素養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)目錄CONTENTS認(rèn)識(shí)物理教學(xué)的本真初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)關(guān)于科學(xué)探究初中物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)與信息技術(shù)的整合教師對(duì)核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)程度和理解程度決定了教學(xué)的起點(diǎn)和最終能達(dá)到的高度。什么是物理學(xué)?

第23屆國際純粹物理與應(yīng)用物理聯(lián)合大會(huì)指出:物理學(xué)——研究物質(zhì)、能量和它們相互作用的學(xué)科。國家物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出——義務(wù)教育物理課程應(yīng)綜合反映人類在探索物質(zhì)、相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律等過程中的成果。物理學(xué)不僅含有探索大自然的知識(shí)成果，而且含有探索者的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神等。

1.認(rèn)識(shí)物理教學(xué)的本真國家課程標(biāo)準(zhǔn)凝練了學(xué)科核心素養(yǎng)，明確了學(xué)生學(xué)習(xí)該學(xué)科課程后應(yīng)達(dá)成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，對(duì)知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀三維目標(biāo)進(jìn)行了整合。核心素養(yǎng)的內(nèi)涵國家課程標(biāo)準(zhǔn)指出——物理教學(xué)，要“幫助學(xué)生從物理學(xué)的視角認(rèn)識(shí)自然，理解自然，建構(gòu)關(guān)于自然界的物理圖景；引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，體會(huì)科學(xué)研究方法，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力；引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)以及科學(xué)?技術(shù)?社會(huì)?環(huán)境（STSE）的關(guān)系，形成科學(xué)態(tài)度、科學(xué)世界觀和正確的價(jià)值觀，為做有社會(huì)責(zé)任感的公民奠定基礎(chǔ)”。

怎樣學(xué)習(xí)物理——“物”——物質(zhì)世界“理”——普遍規(guī)律

——知識(shí)、方法、科學(xué)觀念

勤于思考，悟物窮理——趙凱華

教學(xué)設(shè)計(jì)是指教育實(shí)踐工作者為達(dá)成一定的教學(xué)目標(biāo)，對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行的系統(tǒng)規(guī)劃、安排與決策。物理教學(xué)設(shè)計(jì)需要依據(jù)物理學(xué)科特點(diǎn)、學(xué)生的實(shí)際情況、教學(xué)目的的要求，通過對(duì)教學(xué)過程中各種相關(guān)要素的系統(tǒng)分析，優(yōu)化教學(xué)系統(tǒng)的模式，形成有序的操作流程。教學(xué)是通過信息傳播促進(jìn)學(xué)生達(dá)到預(yù)期的特定學(xué)習(xí)目標(biāo)的活動(dòng)。教學(xué)的目的在于使學(xué)生掌握原先不知道的知識(shí)，獲得原先不具備的技能，形成原先沒有的態(tài)度，并進(jìn)而在原有基礎(chǔ)上使學(xué)生得到發(fā)展?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求：

學(xué)校應(yīng)充分利用已有的實(shí)驗(yàn)器材，努力開發(fā)適合本校情況的實(shí)驗(yàn)課程資源，盡可能讓學(xué)生自己動(dòng)手多做實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素。在演示實(shí)驗(yàn)方面，要求學(xué)生從物理學(xué)視角結(jié)合教師引導(dǎo)，從生活實(shí)際出發(fā)，在不同情境中配合教師一起完成實(shí)驗(yàn)，得到即將學(xué)習(xí)或?qū)W要驗(yàn)證的物理規(guī)律，解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象，并學(xué)會(huì)將其用于實(shí)際生活中去，即“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的新理念。

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)方面，要求學(xué)生能夠分析即將學(xué)習(xí)的物理問題的物理現(xiàn)象，對(duì)此提出較為準(zhǔn)確的可探究的物理問題，對(duì)問題作出合理、有依有據(jù)的假設(shè)，選用簡單合適的器材來收集、獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并得到初步結(jié)論和規(guī)律撰寫完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，能他人交流并陳述探究過程反思探究所得的結(jié)果?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求：

學(xué)校應(yīng)充分利用已有的實(shí)驗(yàn)器材，努力開發(fā)適合本校情況的實(shí)驗(yàn)課程資源，盡可能讓學(xué)生自己動(dòng)手多做實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素。義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)——“知識(shí)技能”與“情感態(tài)度價(jià)值觀”目標(biāo)要求義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)——“過程與方法”目標(biāo)要求

l．經(jīng)歷觀察物理現(xiàn)象的過程，能簡單描述所觀察物理現(xiàn)象的主要特征，能在觀察和學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題，具有初步的觀察能力及提出問題的能力。

2．通過參與科學(xué)探究活動(dòng)，學(xué)習(xí)擬訂簡單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案，有控制實(shí)驗(yàn)條件的意識(shí)，能通過實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)，會(huì)利用多種渠道收集信息，有初步的信息收集能力。

3．經(jīng)歷信息處理過程，有對(duì)信息的有效性、客觀性做出判斷的意識(shí)，經(jīng)歷從信息中分析、歸納規(guī)律的過程，嘗試解釋根據(jù)調(diào)查或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論，有初步的分析概括能力。

4．能書面或口頭表述自己的觀點(diǎn)，能與他人交流，有自我反思和聽取意見的意識(shí)，有初步的信息交流能力。

5．通過學(xué)習(xí)物理知識(shí)，提高分析問題與解決問題的能力，養(yǎng)成自學(xué)能力，學(xué)習(xí)物理學(xué)家在科學(xué)探索中的研究方法，并能在解決問題中嘗試應(yīng)用科學(xué)研究方法。2.關(guān)于科學(xué)探究“科學(xué)探究”是指具有提出科學(xué)問題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，以及對(duì)科學(xué)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力。國家義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)——強(qiáng)調(diào)：科學(xué)探究學(xué)習(xí)方式是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一種重要而有效的途徑，在設(shè)置義務(wù)教育物理課程的內(nèi)容時(shí)，將科學(xué)探究納人“課程內(nèi)容”。本標(biāo)準(zhǔn)中的“科學(xué)探究”包含提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作等要素。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這些要素分別提出了“科學(xué)探究能力的基本要求”。

國家高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)——強(qiáng)調(diào)：“科學(xué)探究”是指基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，以及對(duì)科學(xué)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力“科學(xué)探究”主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等要素。科學(xué)探究是實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀三維目標(biāo)課程功能的理想載體?？茖W(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式?？茖W(xué)探究——過程與方法。例，牛頓第一定律：實(shí)驗(yàn)與推理?？茖W(xué)探究——過程與技能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)怎樣有效引領(lǐng)學(xué)生觀察和實(shí)驗(yàn)？

科學(xué)探究應(yīng)具備的技能與思想方法科學(xué)探究應(yīng)具備的技能與思想方法科學(xué)探究應(yīng)具備的技能與思想方法通過體驗(yàn)，感悟和得出結(jié)論。

科學(xué)探究應(yīng)具備的技能與思想方法科學(xué)探究應(yīng)具備的技能與思想方法3.初中物理實(shí)驗(yàn)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)教師的基本要求：7.引領(lǐng)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)理念，應(yīng)用信息技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的能力。教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)素質(zhì)：實(shí)驗(yàn)技能方面的素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的素質(zhì)應(yīng)具備的實(shí)驗(yàn)基本技能教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)素質(zhì)：實(shí)驗(yàn)技能方面的素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能1．用刻度尺測(cè)量長度、用表測(cè)量時(shí)間2．用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力3．用天平測(cè)量物體的質(zhì)量4．用常見溫度計(jì)測(cè)量溫度5．用電流表測(cè)量電流6．用電壓表測(cè)量電壓7．測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度8．測(cè)量水平運(yùn)動(dòng)物體所受的滑動(dòng)摩擦力9．測(cè)量固體和液體的密度10．探究浮力大小與哪些因素有關(guān)11．探究杠桿的平衡條件12．探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)13．探究光的反射規(guī)律14．探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系15．探究凸透鏡成像的規(guī)律16．連接簡單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路17．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系18．探究通電螺線管外部磁場的方向19．探究導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件20．測(cè)量小燈泡的電功率課標(biāo)要求的學(xué)生必做分組實(shí)驗(yàn)教師的演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思想方法實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思想方法實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思想方法常用的實(shí)驗(yàn)方法常用的實(shí)驗(yàn)方法常用的實(shí)驗(yàn)方法常用的實(shí)驗(yàn)方法常用的實(shí)驗(yàn)方法常用的實(shí)驗(yàn)方法常用的實(shí)驗(yàn)方法常用的實(shí)驗(yàn)方法在新課教學(xué)過程中：1.建立概念，理解概念2.探索規(guī)律，驗(yàn)證規(guī)律3.突破難點(diǎn)，建構(gòu)知識(shí)4.示范操作，培養(yǎng)技能4.初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生：問題分析能力、科學(xué)探究能力、動(dòng)手操作能力、科學(xué)思維能力是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的著眼點(diǎn)。演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)：

在課堂導(dǎo)入中：

創(chuàng)設(shè)物理情景——展現(xiàn)生活中的物理，體現(xiàn)從生活走向物理的教學(xué)理念。

激發(fā)學(xué)習(xí)欲望——建立教師與學(xué)生間的心靈橋梁。

在實(shí)驗(yàn)演示過程中：

引導(dǎo)學(xué)生觀察——實(shí)驗(yàn)儀器及其組裝，實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，獲取數(shù)據(jù)，得知結(jié)果。

引導(dǎo)學(xué)生思考——分析觀察的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)及結(jié)論。

演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本策略測(cè)量型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)測(cè)量型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)探究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)探究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)以教師設(shè)計(jì)為主的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略以教師設(shè)計(jì)為主的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略以教師設(shè)計(jì)為主的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略以學(xué)生設(shè)計(jì)為主的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略以學(xué)生設(shè)計(jì)為主的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略以學(xué)生設(shè)計(jì)為主的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略以學(xué)生設(shè)計(jì)為主的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略以學(xué)生設(shè)計(jì)為主的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略以身邊熟悉的物品設(shè)計(jì)和制作實(shí)驗(yàn)教學(xué)用具在初中的物理實(shí)驗(yàn)中,有些演示實(shí)驗(yàn)的儀器要求不是很高,對(duì)于這類實(shí)驗(yàn)：教師可以進(jìn)行合理的改造,讓學(xué)生在“學(xué)中做,做中學(xué)”；可以充分利用身邊的物品制作演示實(shí)驗(yàn)；引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外小制作。在研究“氣體壓強(qiáng)與流速”的關(guān)系時(shí),可以將兩個(gè)乒乓球架在軌道上,然后用吸管往兩個(gè)乒乓球中間吹氣,可以看到兩個(gè)球非但不會(huì)向兩邊分開,反而會(huì)向中間靠攏,這就有效的激發(fā)了學(xué)生的探究興趣。但是在實(shí)驗(yàn)過程中,乒乓球很容易掉到地上,操作起來并不簡單,為了便于操作我們可以尋找其他物品進(jìn)行替代:①拿來兩個(gè)氣球,將其吹起來后用繩子綁在同一水平線上,間隔距離為2―3厘米,然后用一只吸管,往球的中間吹氣,可以觀察到兩個(gè)氣球明顯向中間靠攏;②拿來兩根等高的蠟燭固定在桌面上,中間間隔2―3厘米,用吸管往中間吹起,明顯觀察到蠟燭的火焰向中間靠攏。通過改進(jìn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及器材,可以起到很好的效果。以身邊熟悉的物品設(shè)計(jì)和制作實(shí)驗(yàn)教學(xué)用具演示物體浮沉條件的實(shí)驗(yàn),準(zhǔn)備好一只玻璃杯和一支空牙膏管(尾端剪開)。在實(shí)驗(yàn)過程中,把牙膏管壓扁放在盛水的玻璃杯里,它便會(huì)在水中下沉;然后再把牙膏管鼓起來,它便開始上浮。教師可以引導(dǎo)學(xué)生把橡皮筋制成測(cè)力計(jì),配合“力的測(cè)量”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。課前制作或是課后制作“潛望鏡”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)理解光的反射定律。例談實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)——探究杠桿平衡條件物理觀念：力及力的作用效果、支點(diǎn)、轉(zhuǎn)動(dòng)、平衡狀態(tài)、決定物體轉(zhuǎn)動(dòng)的因素、力臂、杠桿平衡條件?？茖W(xué)思維：杠桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的原因，平衡的條件?？茖W(xué)探究：調(diào)平、鉤碼數(shù)量及位置的變化、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論、用彈簧測(cè)力計(jì)替代鉤碼。一次實(shí)驗(yàn)得出杠桿平衡的條件是：

動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離例談實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)——探究凸透鏡成像規(guī)律例談實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)——探究浮力大小與哪些因素有關(guān)例談實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)——電學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)桌上有符合實(shí)驗(yàn)要求的電源（其兩端電壓恒定）、開關(guān)、已調(diào)零的電流表、已調(diào)零的電壓表、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，導(dǎo)線若干，長度L、橫截面積S都不完全相同的鎳鉻合金絲7根（表面涂有絕緣漆，兩端絕緣漆被刮掉，可接入電路，但不允許將兩根合金絲連接成一根使用），規(guī)格如表所示，合金絲的電路圖符號(hào)用表示。請(qǐng)選用上述器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明“當(dāng)材料一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻R與其長度L成正比、與橫截面積S成反比，即R=kL/S”，式中k是常量。忽略溫度對(duì)鎳鉻合金絲電阻值的影響。請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟，畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。編號(hào)L/mS/×10-9m2①0.22②0.32③0.42④0.52⑤0.63⑥0.73⑦0.83實(shí)驗(yàn)桌上有電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻箱（）、滑動(dòng)變阻器、已調(diào)零的電流表、電壓表。請(qǐng)選用上述器材探究：電流一定時(shí)，電阻越大其兩端的電壓越大。要求：（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟；（3）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：溢水杯、小燒杯、量筒各一個(gè)，一個(gè)已經(jīng)調(diào)零的彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)大燒杯裝有足量的水、6個(gè)體積不同的金屬鋁塊、足夠多的細(xì)線。請(qǐng)利用上述器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“浸在水中的物體受到的浮力與物體排開水的體積成正比”。（1）寫出本實(shí)驗(yàn)的自變量；（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟；（3）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。V排/m3

G/N

F/N

F浮/N

（1）物體排開水的體積（2）實(shí)驗(yàn)步驟1溢水杯倒?jié)M水，小燒杯放在溢水杯的出水口處；用細(xì)線系好鋁塊1，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出鋁塊1所受重力G；將鋁塊1完全浸沒在溢水杯中（不碰溢水杯底部和側(cè)壁），穩(wěn)定后讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F；將小燒杯中的水全部倒入量筒中，測(cè)出鋁塊排開的水的體積V排，將G、F、V排的數(shù)據(jù)記錄在表格中；2仿照步驟1再做5次實(shí)驗(yàn)，分別測(cè)出其他5個(gè)鋁塊的G、F、V排，分別將G、F、V排的數(shù)據(jù)記錄在表格中；3利用F浮=G–F，分別計(jì)算出鋁塊浮力F浮，將F浮的數(shù)據(jù)記錄在表格中。（1分）（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表（其它答案合理均給分）5.實(shí)驗(yàn)與信息技術(shù)整合

利用多媒體，可把圖像、動(dòng)畫和聲音，動(dòng)、靜結(jié)合的物理過程直觀的顯示在學(xué)生面前，使學(xué)生置身于一個(gè)生動(dòng)、活潑的環(huán)境中，使有些乏味、枯燥、難以理解的知識(shí)，變得直觀、主動(dòng)鮮明。教學(xué)課件的制作；照相、攝像、錄音的手段呈現(xiàn)無法在教室展現(xiàn)的內(nèi)容；微小的放大；靜態(tài)的變?yōu)閯?dòng)態(tài)；動(dòng)畫調(diào)節(jié)；過程的模擬；視頻資料的廣泛應(yīng)用；課堂教學(xué)過程的實(shí)錄；數(shù)字實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用。多媒體模擬代替不了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

構(gòu)建防真物理實(shí)驗(yàn)室等模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)室功能。

（1）利用多媒體系統(tǒng)強(qiáng)大的投影放大展示功能，提高實(shí)驗(yàn)演示的可見程度，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

a.利用多媒體視頻展臺(tái)將實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)物、模