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
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、研究性物理实验课程教学探讨
一
具体的应用研究 。在研究 的过程 中， 通过一系列的步骤来 完成对现象或过程的理解和认识 。 实际上我们可以把研究性 实验看作是科学方法的一部分 ， 是探究系统或过程如何工作 的一种途径。 通过研究性实验来使学生获得独立解决问题 的 方法 和能力。 通过这一过程使学生创新意识和能力受到启发
类实验的开设 ， 打破 了传统实验固定的教学模式 ， 学生 由被 动学习转变为主动学习 ， 学习的积极性得到有效的调动 。在 实验过程中 ， 学生的独立 思维 、 才智 、 个性得到充 分尊重 ， 从
以及如何进行正确的测量 ， 而使原有的知识得到巩 固。要 从 对原有的实验进行 改进 ， 学生就必须对原有实验进行正确的 操作、 仔细的观察 ， 去发现问题和存在 的不足之处， 要清楚原 有的实验误差产生的主要原 因， 体现 了学生的质疑能力 。要 对实验进行改进 ， 就必须设 计构思 出新的替代品 ， 可能是整 体 的改造 ， 能是部 分的替换 ， 也可 学生就必须对实验器材进 行组装并调试 ， 准确地 测量并 进行调查 ， 从而锻炼他们的操 作能力 ， 发展他们 的求异思维能力 。 （ ） － 促进学生健全人格 的形成和潜 能的开发 设计性 、 究性 物理实验课程给学生提供了一个 “ 研 无拘 无柬的 自由发展” 的时空 ， 使学生 的潜能得 以开发 ， 个性得以 张扬 、 创新精神得到提升 、 创造能力得到培养 。 在学生的讨论
、
设计性 、 研究性物理 实验的 内涵及 区别
设计性物理实验
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光的色散研究1
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
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。
设计性研究性物理实验教学改革与探索
１ 新教 学体 系的建 立
随着 ２Ｏ Ｏ４年我校物理与电子科 学学 院新 成立的“ 应用物理专业” 开始招生 ， 为适应新专业近代物理实验教学的要求 ， 本课
程对原有针对物理专业本科生的近代物理实验教学进行改革 ． 首先对现有 的教学 及科研设 备进行分类 整合 ， 可用 于物质结 将
构分析和教学 的设备 （ Ｔ Ｍ、Ｅ Ｓ Ｍ、 Ｆ Ｘ Ｄ以及真空蒸发镀膜和离子溅 射镀膜技术 等） 如 Ｅ Ｓ Ｍ、Ｔ Ａ Ｍ、 Ｒ 整合 为结构分 析实验室 ， 并用
真空蒸发镀膜等 ．
１３ 分析研究型实验 （ ． 综合实验 ） ① 粉末 物质 物相鉴定 和结 构分析实验 研究 （ 择不 同的无 机化 合物 或单质 的混合物粉 选 末 ）②薄膜 的物相鉴定和结构分析实验研究 （ ； 通过镀膜技术 制备不 同的薄膜材料 ）③ 块状物质结 构分析实 验研 究 ； ； ④纳米粒
维普资讯
２０ ０６年 ９月
第 ２ 卷 第 ３期 ｌ
山 东 师 范 大 学 学 报 （ 然 科 学 版） 自 Ｊｕ ａ ｏ Ｓａｄｎ ｏ ａ Ｕ ｉ ｒｔ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ） ｏｒ ｌ ｆ ｈｎｏｇＮ ｒ ｌ ｎ ｅ ｉ（ ａ ｒｌ ｃ ｎｅ ｎ ｍ ｖ ｓｙ ｕ ｅ
摘 要 介绍了物质结构综合分析实验教学改革的思想 ， 新教学体系的建立 ， 教改达到的 目标要求 ， 课堂教学 和实验教学的开
放式研究性教学形式 ， 以及学生如何进行探索式研究性学 习的方法和要求．
几十年来 ， 物理实验基本都是按照一种 固定的模式进行 ， 出实验的 目的 、 理 、 即给 原 所用实 验仪器 ， 并列 出详细 的实验方 法和步骤 ． 通过预 习， 学生 并结合 老师 的讲 解 ， 然后即可按部就班的进行和完成 实验 ． 实践表 明， 这种模式 ， 对学 生掌握 实验 方 法， 验证和加深对理论的理解 ， 到了不 可或缺 的作 用 ． 是随着学生年级的升高 ， 起 但 对知 识的积累掌握 和对物理理论理解 的逐
设计性物理实验的教学研究与实践
分析各种方法误 差的大小 ， 学生互相补充 ， 断完善测量方案 ， 不 表
现出浓厚的兴趣 。整个讨论过 程中 ， 教师要注意控制讨论 的进度
还要有 勇于钻研 和吃 苦奉献 的精神 ， 自己的新想 法付 诸于实 把 践， 进行先期 的摸索和尝试 ， 看看新想法是否切实可行。
１ 设计性实验需满足的条件 ． ２
设 计 性 实验 的作 用做 了探 讨 。
关键词： 设计性 实验 创新能力 创新 式教 学 中 图分 类号 ： ６ ２４３ Ｇ ４ ２ 文 献标 识 ： Ａ
为加强创新能 力的培养 ， 教育部高等学校非物理类专业物理
基 础 课 程 教 学 指 导 分 委 员 会 于 ２ ０ 年 重 新 制定 了 大 学 物 理 实 验 ０４
课 教学 基本要求 。新 的教学基本要求明确要求加强设计性 实验 ， 旨在通过具 有研究性或创新性 内容 的实验 ， 激发学ｕ 逐 － 计性实验与传统 实验教学模 。设
式完全不 同 ， 以学生 为主体 ， 它 实验难度大 ， 方法活 ， 教师必须充
样才能激发学生 的实验兴趣 ， 取得好 的教学效果 。因此广大教师 必须对设计性实验 的内容体系进行深入研究 ， 不断挖掘研发新的 设计性实验项 目， 不断 充实完善设计性实验 的内容体系 ， 要做到 这些 ， 教师首先要提高 自身的业务水平 ， 不断学习新的前沿知识 ， 这样才能 打开 自已的思路 ， 出新 的想法 ； 提 其次教 师在指导学生
学进行深入 的研究 ， 善设 计性实验教学 的教学方法 ， 完 充实设计
第一次上课前 一周左 右 ， 教师将 电表改装实验的设计任务及
要求布置 给学 生 ： 量程 １０ 将 ０ Ａ的表 头分别改装成 一定 量程的
普通物理实验设计性实验方案
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。
大学物理创新性实验设计研究
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
- 1 -。
设计性物理实验的教学研究
的、 要求和实验条件， 由学生设计实验方案， 并目 基本独立完成 自 己设汁的方案的实验教学过程。 通过设ｊ 性 实验的锻炼 ， 使 学 生提高运用基础知识的能力， 灵括掌握钡０ 量方法， 有效地分＿ 析误
差理论。 设计 陛实验对学生能力的要求体现在 ： 基本测量工具 的
使用及误差分析； 完成没汁 旋睑 基础知识的积累与运用； 实验 过程的 卜 与总结； 实验报告的撰写。 基本测量工具的使甩及误 差分析主要体现在： 基本的测量工具的使用， 如万用表 波器、
关键 词 ： 设 计 性 实验 ； 教学方法； 教 学改 革
中图 分 类号 ： Ｇ ６ ４ ２ ． ４ ２ ３
文 献标 志 码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ６ ７ ４ — ９ ３ ２ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ７ — ０ ２ ２ ９ — ０ ２
按照教育部物理基础课程教学指导委员会制定 的《 理 工科类大学物理实验课程教学基本要求》 中， 已经规定了设 计性或研究性实验学时在物理实验教学总学时所 占比例不 低于 １ ０ ％， 根据各学校的教学特点和需要 ， 设计性或研究性 实验 学时 控制在 ２ ５ ％ 上 下 。设 计 ｆ 生 或研 究性 实验 体现 了教 学理 念和 教学方 法 ， 由基 础 陛实验 综合 或拓 展构 成 。 通 过设 计性或研究性实验培养学生了解科学实验过程 ，掌握科学
【 实验平 台】
设 计性 物理实验 的教学研究
乔宪武
（ 中 国计 量学 院 ， 浙江 杭州 ３ １ ０ ０ １ ８ ）
摘要 ： 设 计 性 实验 是根 据 实验 目的 、 要 求 和 实验 条 件 ， 由 学 生 设计 实验 方 案 ， 并 且 基 本 独 立 完成 自己设 计 的 方 案 的
物理实验研究性实验报告双棱镜干涉
物理实验研究性实验报告双棱镜干涉
实验目的：
通过双棱镜干涉实验研究光的干涉现象，探究光的波动性和光的特性。
实验仪器：
光源，双棱镜，平行板，望远镜，光路调节器。
实验原理：
光具有波粒二象性，当光通过不同光程的介质时，会出现干涉现象。
双棱镜干涉实验是一种典型的光的干涉实验，它利用双棱镜将一束光线分成两束光线，再让这两束光线在一定条件下发生干涉现象。
当两束光线相遇时，光程差为整数个波长时，光强加强，光程差为半波长时，光强减弱，光程差为奇数个波长时，光强为零。
这种现象称为干涉现象。
实验步骤：
1. 用光路调节器将光线垂直射入双棱镜，在双棱镜上放置平行板，调整平行板的位置，使得光经过平行板后光程差为一定的值。
3. 观察望远镜中的干涉条纹，并记录下来。
5. 根据干涉条纹的变化，计算出平行板移动的距离和光波长。
实验结果：
我们在实验中观察到了明暗相间的干涉条纹。
当平行板的位置改变时，干涉条纹的位置也会发生变化。
通过测量平行板移动的距离和干涉条纹的变化，我们可以计算出光的波长。
通过双棱镜干涉实验，我们进一步探究了光的波动性和光的特性。
干涉现象可以帮助我们了解光的传播规律，进而应用于光学技术、光学设计等领域。
物理设计性实验(扭摆测转动惯量)
实验报告课程名称大学物理实验专业班级姓名学号电气与信息学院和谐勤奋求是创新实验题目转动惯量的测定实验室实验时间2011 年12 月6日成绩指导教师签字：【实验目的】（1）扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量和弹簧的扭转常数，并与理论值进行比较；（2）学会转动惯量测试仪的使用方法；（3）了解转动惯量的平行轴定理，理解“对称法”验证平行轴定理的实验思想，学会验证平行轴定理的实验方法。
【实验重点】理解转动惯量与若干因素的关系。
转动惯量是刚体转动时惯性大小的量度，是表明刚体特性的一个物理量。
刚体转动惯量除了与物体质量有关外，还与转轴的位置和质量分布（即形状、大小和密度分布）有关。
如果刚体形状简单，且质量分布均匀，可以直接计算出它绕定轴的转动惯量。
对于形状复杂，质量分布不均匀的刚体，计算将极为复杂，通常采用实验方法来测定，例如机械部件，电动机转子和枪炮的弹丸等。
转动惯量的测量，一般都是使刚体以一定形式运动，通过表征这种运动特征的物理量和转动惯量的关系，进行转换测量。
本实验使物体作扭摆摆动，由摆动周期计算出物体的转动惯量。
【实验难点】平行轴定理的理解。
平行轴定理：刚体对任一轴的转动惯量，等于刚体对于过质心并与该轴平行的轴的转动惯量，加上刚体的质量与两轴间距离的平方的乘积。
【实验仪器】（1）扭摆，附件为空心金属圆筒，实心高矮塑料圆柱体，验证转动惯量平行轴定理用的金属细长杆，金属滑块；数字式电子台秤；（2）转动惯量测试仪。
图2 TH －I 型转动惯量测量仪面板示意图【实验仪器及说明】1．扭摆及几种待测转动惯量的物体：空心金属圆柱体、实心塑料圆柱体、实心塑料球、验证转动惯量平行轴定理用的细金属杆（杆上有两块可自由移动的金属滑块）。
实验中扭摆机座应保持水平，扭摆机架上装有检测水平度的水准泡，机座可以用底座螺栓进行水平调整。
2．TH －I 型转动惯量测量仪：由主机和光电传感器两部分组成。
主机采用新型的单片机作控制系统，用于测量物体转动和摆动的周期，以及旋转体的转速，能自动记录、存储多组实验数据并能够准确地计算多组实验数据的平均值。
综合设计性物理实验研究开发的研究报告
“综合设计性物理实验研究开发”的研究报告实验教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊的作用[1]。
我校基础物理实验面向四个教学系、九个专业，开设普通物理实验、大学物理实验、近代物理实验，共有75个实验项目，大多属于基础验证性实验，其实验原理、方法、仪器配置、内容取舍、现象观察、数据处理等方面都具有基础性、典型性和继承性的特点，这是传授实验知识，培养学生实验动手能力所必需的。
但是，由于实验教学模式单一，内容陈旧、教学时间限制过死，难以激发学生的学习兴趣，培养学生的创新意识和创新能力。
教育部在“教高(2005)1号”文件中强调指出实验教学要“更加注重能力培养，着力提高大学生的学习能力，实践能力和创新能力”，“开发学生智能，培养与提高学生科学实验能力和素质”，要“把实践教学作为评比的关键性指标[1]”。
针对我校基础物理实验教学内容和教学方法的现状，对学生进行具有科学实验全过程训练性质的综合性和开放性实验教学是十分必要的。
所以，对综合性、设计性物理实验的研究和开发，对加强实验教学，培养学生实验能力和创新能力有着重要意义[2-11]。
一年来，在综合性设计性物理实验的研究和开发方面，做了如下几点探索性的工作。
1 初步形成了综合设计性物理实验研究开发的思路1.1 综合性实验研究开发的思路综合性物理实验涉及的物理基础理论知识范围较宽，仪器调节更加精细，是独其特点的代表性实验技术，更有助于较全面地培养学生的学习能力，实验动手能力和创新能力。
为此，在现有学校的实验教学资源条件下，开发了新的物理综合性实验项目，是有意义的工作。
针对如何开发新的综合性物理实验，进行了分析，提出了如下的思路。
1.1.1 以物理规律的探索与应用为目的的综合在物理实验的内容中，其中有一部分实验，实验方法是相同的，可以将它们综合成以物理规律的探索与应用为目的的综合性实验，以培养学生的探索物理规律和应用实验方法的能力。
例如：在力学实验中，单摆实验是测量摆长与周期的关系，复摆实验是测量回旋半径和重力加速度，三线摆是测转动惯量和验证平行轴定理，惯性秤是测惯性质量等，这些实验都是基于简谐振动的物理规律，寻找直接测得物理量与间接测量物理量的关系，而设计的基础实验，使学生掌握这些实验方法，是必须的。
物理研究性学习探究活动设计方案
物理研究性学习探究活动设计方案活动简介本次活动旨在通过物理研究性研究的方式，让学生参与实际的物理实验和探究活动，培养学生的科学思维和实践能力。
活动内容包括实验设计、数据收集与分析，以及最终的报告和展示。
活动目标- 培养学生的科学探究兴趣和创新精神- 提高学生的实验设计和执行能力- 培养学生的数据分析和科学论证能力- 培养学生的沟通和展示能力活动步骤1. 确定研究主题：让学生选择一个感兴趣的物理问题或现象作为研究主题，如重力对物体下落速度的影响。
2. 设计实验：学生根据选定的研究主题，设计实验方案并列出所需材料和步骤，如设计不同质量物体的下落实验，并测量下落时间。
3. 实施实验：学生按照实验方案，进行实际的实验操作，并记录实验数据。
4. 数据处理与分析：学生根据实验数据，进行数据处理和分析，如绘制图表、计算平均值和标准差等。
5. 结果总结与讨论：学生根据实验结果，总结并思考可能的影响因素，并进行结果的讨论与解释。
6. 报告和展示：学生准备一份研究报告，并进行展示，向班级或学校其他同学分享自己的研究成果。
活动评估本次活动的评估将综合考虑学生的实验设计、数据分析和报告展示等多个方面。
评估标准包括实验设计的合理性、数据处理和分析的准确性、以及报告与展示的清晰度和逻辑性。
活动延伸为了进一步提升学生的科学研究能力，可以将本次活动的成果延伸到更广泛的研究领域，或者与其他学科进行跨学科合作，探讨更深入的科学问题。
结束语通过物理研究性学习的探究活动，学生将不仅仅掌握物理知识，更重要的是培养了他们的科学思维和实践能力。
希望本次活动能够激发学生对物理学的兴趣，培养他们的科学精神，引导他们不断探索、思考和创新。
核心素养导向下初中物理设计性实验教学研究
核心素养导向下初中物理设计性实验教学研究1. 引言1.1 核心素养导向下初中物理设计性实验教学研究在当前教育改革的大背景下，核心素养教育已经成为教育领域的热点话题。
核心素养是指学生在学习过程中所掌握的基本素养和基本技能，是学生综合素质的重要组成部分。
而物理实验作为培养学生科学素养和实践能力的重要手段，在核心素养教育中扮演着重要的角色。
本研究旨在探讨核心素养导向下初中物理设计性实验教学的实践和研究。
通过对理论基础进行分析，探讨设计性实验教学模式的特点和优势，深入研究实验内容设计与实施的方法和技巧，评估实验效果，并分享一些成功的课堂教学案例。
通过本研究可以深入理解核心素养教育对物理实验教学的重要意义，指导教师更好地设计和实施设计性实验，提高学生的科学素养和实践能力。
本研究也将探讨未来核心素养导向下初中物理设计性实验教学的发展方向，并对整体教学效果进行总结和评价。
通过这些努力，我们相信可以为推进核心素养教育的实践提供有益的借鉴和参考。
2. 正文2.1 理论基础分析理论基础分析部分主要围绕核心素养导向下初中物理设计性实验教学的理论依据展开探讨。
核心素养是指学生在学习过程中培养的跨学科、系统性、整体性的基本素养，包括批判性思维、创新能力、合作精神等方面。
在物理学科中，设计性实验教学能够促进学生的实践能力、解决问题的能力以及创新思维的培养，与核心素养的培养目标相符合。
设计性实验教学模式探讨中需要结合教育教学理论和认知心理学原理，探讨如何有效地设计和实施设计性实验教学。
教师在设计实验时应充分考虑学生的学科知识水平、实践经验和思维方式，以及实验内容的难易程度和趣味性，从而引导学生合作探究、发挥创造性，提升他们的学科素养。
实验内容设计与实施方面，则需要紧密结合教学大纲和学生学习需求，选取具有启发性和实践性的实验内容，注重培养学生的实验设计能力和数据分析能力，引导学生在实践中探索和发现物理规律，促进他们的主动学习和自主发展。
大学物理研究性学习设计方案
大学物理研究性学习设计方案背景大学物理是一门基础性学科，学生通过研究这门课程可以了解物质的基本属性以及运动规律。
然而，许多学生在研究物理过程中遇到困难，缺乏兴趣和动力。
为了提高学生研究物理的效果和兴趣，我们设计了一种研究性研究方案。
目标本方案的目标是通过培养学生的实践能力和独立思考能力，激发学生对物理学的兴趣和热情，提高学生的研究效果。
方案内容1. 实验探究：通过组织各种与物理相关的实验活动，让学生亲自动手进行实验探究，从中理解物理定律和原理。
实验内容将包括力学、光学、电磁学等方面的实验，旨在培养学生的实验设计和数据分析能力。
实验探究：通过组织各种与物理相关的实验活动，让学生亲自动手进行实验探究，从中理解物理定律和原理。
实验内容将包括力学、光学、电磁学等方面的实验，旨在培养学生的实验设计和数据分析能力。
2. 问题解决：提供一系列与物理相关的问题，鼓励学生积极思考并解决问题。
这些问题会涉及理论计算、实际应用等多个方面，旨在培养学生的问题分析和解决能力。
问题解决：提供一系列与物理相关的问题，鼓励学生积极思考并解决问题。
这些问题会涉及理论计算、实际应用等多个方面，旨在培养学生的问题分析和解决能力。
3. 课题研究：引导学生选择一个物理学领域的课题进行深入研究。
学生将通过查阅文献、实验观察和数据分析等方式，深入了解和探索所选课题，并形成研究报告。
这将提高学生的科研能力和学术素养。
课题研究：引导学生选择一个物理学领域的课题进行深入研究。
学生将通过查阅文献、实验观察和数据分析等方式，深入了解和探索所选课题，并形成研究报告。
这将提高学生的科研能力和学术素养。
4. 团队合作：鼓励学生进行小组合作，共同完成一些物理项目或实验。
通过团队合作，学生可以相互交流和合作，培养合作能力和团队精神。
团队合作：鼓励学生进行小组合作，共同完成一些物理项目或实验。
通过团队合作，学生可以相互交流和合作，培养合作能力和团队精神。
实施计划本方案将在大学物理课程中持续进行，安排如下：- 第一学期：开展实验探究活动，培养学生的实践能力和实验设计能力。
大学物理设计性实验用迈克尔逊干涉仪测量金属丝的杨氏模量22
评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：用迈克尔逊干涉仪测量金属丝的杨氏模量班级：姓名：学号：指导教师：实验提要实验课题及任务《用迈克尔逊干涉仪测量金属丝的杨氏模量》实验课题任务是：利用迈克尔逊干涉仪能精密测量微小变量的特点，测量出钢丝在拉力作用下的微小伸长量，用特制的测力计测量拉力大小。
设计实验方案，测定钢丝的杨氏模量。
学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《用迈克尔逊干涉仪测量金属丝的杨氏模量》的整体方案，内容包括：写出实验原理和理论计算公式，研究测量方法，写出实验内容和步骤，然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，写出完整的实验报告，也可按书写科学论文的格式书写实验报告。
设计要求⑴通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书，了解仪器的使用方法，找出所要测量的物理量，并推导出计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。
⑵根据实验用的测量仪器，设计出实验方法和实验步骤，要具有可操作性。
⑶用最小二乘法求出杨氏模量。
⑷实验结果用标准形式表达，即用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。
实验仪器迈克尔逊干涉仪、测力计、激光器。
教师指导(开放实验室)和开题报告1学时；实验验收，在4学时内完成实验；提交整体设计方案时间学生自选题后2~3周内完成实验整体设计方案并提交。
提交整体设计方案，要求用纸质版(电子版用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里)供教师修改。
参考文献⑴ 金正宇 一个经典力学实验测量方法的改进——霍尔传感器测杨氏模量 [J] 实验室研究与探索,2000⑵ 张 帮 利用迈克耳孙干涉原理测杨氏模量 [J] 大学物理实验 2007原始数据记录： 实验日期：金属丝长度：(=L 25.20 cm )01.0± 波长：=λ632.8nm(=d 0.627±0.004mm )表M -2 记录条纹数k 及作用力F指导教师：用迈克尔逊干涉仪测量金属丝的杨氏模量杨氏弹性模量是材料弹性性质的一个主要特征量，是设计各种工程结构时选用材料的主要依据之一。
大学物理气垫导轨测重力加速度实验设计性实验
大学物理气垫导轨测重力加速度实验设计性实验本实验旨在通过气垫导轨测量地球表面的重力加速度，并研究测量误差来源及其对结果的影响。
实验原理在地球表面，一个质量为 m 的物体所受到的重力加速度可以表示为：g = G*M/r^2其中，G 为引力常数，M 为地球质量，r 为该物体与地心的距离。
根据上式，可以直接测量出地球表面的重力加速度 g。
在本实验中，将采用气垫导轨的方法进行测量。
在气垫导轨上，可以使得质量为 m的物体受到一个近似为零的水平支持力 F，因此在垂直方向上只受到重力 Fg 的作用。
则有：Fg = m*g为了消除气垫导轨与地球表面之间的接触，则需要在导轨上加装一个固定的磁铁系统，使得导轨与地面之间的间隙不超过导轨高度的 1/10。
在磁铁的作用下，导轨可以在空气垫的支持下在地面上滑动，实现对物体的测量。
实验步骤1. 在实验台的支架上固定气垫导轨，并调整导轨支架的高度，使得导轨与地面之间的距离为导轨高度的 1/10。
2. 在气垫导轨上放置一个质量为 m 的物体，并用卡尺等工具准确测量物体的直径d。
3. 打开气垫系统，使得气垫导轨充满气体，并使用气垫导轨上配备的手动推进器将物体移动到高度为 0 的位置。
4. 记录气垫导轨的长度 L 和物体的初始位置，并用一个秒表来记录物体向下移动一定距离所需的时间 t。
5. 根据垂直方向上的运动规律，求出物体下降的平均加速度 a，即：a = 2L/(t^2)7. 重复实验多次，取平均值，得到地球表面的重力加速度 g 的最终测量值。
注意事项1. 在实验前需要对气垫导轨及磁铁系统进行充分的清洁和调整，以保证气垫导轨能够在地面上畅通无阻地运动。
2. 需要准确测量物体的直径，以消除测量误差。
3. 实验中尽量保持实验环境的稳定性，避免因环境变化而引起的误差。
4. 重复实验多次，取平均值，以提高测量结果的准确性。
结论通过气垫导轨测量地球表面的重力加速度，可以得到较为准确的测量结果，并通过分析误差来源，可以采取相应的措施来提高实验精度。
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设计性研究性物理实验
（）
教案目的与要求：
课程性质：“设计性研究性物理实验”（以下简称“设计性实验”）是为培养学生科学素质和创新精神而开设的实验课程，它由“设计性实验”、“设计性实验”和“设计性实验”等三
个部分组成，每个部分面向不同年级不同专业的本科生开放，对学生基础知识的要求也
有所不同。
基本内容：包括力学、热学、电磁学和光学等物理学各主要领域，溶入了当前学生感兴趣的新技术与新应用。
基本要求：“设计性实验”通过本课程增长有关的物理学的知识和才干，培养实践能力和创新精神，提高学生的科学素质。
“设计性实验”着重提高学生的实际动手能力，主要指实际动手进行科学研究工作的能
力。
这包括查阅文献资料的能力，根据具体要求设计实验的能力，在实践中发现问题、
分析问题、解决问题的能力，以及总结、归纳能力，撰写论文的能力（书面表达能力）
等等。
要求学生在－次实验时间内，按照一定的要求去设计、研究和完成一个小的实验
课题。
“设计性实验”以“获得创新成果”为目的，要求学生在一个学期的学习中，完成一至
二个小型研究课题。
这些课题具有一定的创新性，课题涉及的实验内容与方法具有综合
性，要求学生自己调研和查阅资料，自己设计、装配、调试实验装置，直至完成。
教案内容及学时分配：
“设计性实验”（每周学时，计学分）
1．力学实验（－学时）：吹币入杯、铜喷洗、表面张力趣味实验、蜡烛熄灭后水面升高原因的实验探究等
2．电磁学实验（－学时）：水与电的系列实验、尖端放电和静电电动机、静电除尘、声波测距、磁悬浮、频闪法测定电扇的转速、自制无线电发射台、单向旋转磁场、压电陶瓷等3．光学实验（－学时）：海市蜃楼、小魔术“变色”水、光源闪烁揭密、奇妙的圆孔与圆盘衍射、用钢尺测量激光的波长、光通信、激光窃听等
4．实验拓展：适于物理基础好，有较强动手能力的学生。
有“箔式应变片性能研究”、“音叉频率的测量”、“斜面下滑的奥秘”、“声速的测量”等近十个拓展
性实验可供选做。
“设计性实验”（每周学时，计学分）
1．传感器类（学时）：锑化铟磁电阻传感器、霍尔传感器、硅光电池、温度传感器等2．薄膜类（学时）：铁电薄膜、氮化硼薄膜、光学薄膜、金刚石薄膜等
3．光谱与光信息处理类（学时）：液晶光阀、氢原子光谱、全息照相、分光光度计等4．实验的深入研究（学时）：迈克耳孙干涉仪、分光计、直流电桥、数字温度计等“设计性实验”（每周学时，计学分）
在下列实验或教师另行开设的实验题目选择完成－个题目：
1．液体表面张力系数的测量
2．激光光电传感器在落球法测量液体粘滞系数中的应用
3．集成变换器与除法器在光学实验中的应用
4．望远镜与显微镜的组装
5．太阳能电池基本特性的测量
6．液晶光阀实验研究
7．光学薄膜的制备与特性研究
8．用方法制备金刚石膜
9．磁控溅射制备立方氮化硼薄膜
10．光镊子的组装、测试和应用
11．隧道显微镜的应用和样品分析
12．粉碎电磁波的性质和应用
教案方式：以自学为主。
学生不是在已安排好的仪器上照教材的规定步骤按几下按钮，读几个数。