南京师范大学刘炳昇

引言

• 谈到物理学科的核心素养，实验是不可缺失的。

• 实验是物理学的根基，检验理论的标准。

• 在育人方面，无论从思想观念、科学精神、科学方法、创新意识、

还有科学作风和习惯，实验都有极重要的价值。

• 物理教学应当着眼于不同学生长远发展的基本要求。

• 是否以物理实验为基础，是我们物理课程真改革的试金石。

建议

• 1. 关注激发学生的好奇心和求知欲。座右铭—兴趣是最好的老师。

• 2. 面向全体学生，关注学生的个性特长，为不同学生提供合适的课程

和教学。

• 3. 继承课堂加强演示实验的优良传统。

• 4. 关注科学探究。探究—科学的本质特征；探究—人与生俱来的本性；

探究—社会发展创造的需求。从真实的情景中开发适合于学生的探究

课题。

一、努力做好课堂演示实验

小议优化教学方式

继承与创新的想法

物理演示实验是传统物理教学中的重要实验，是科学家、物理教师、

学生都很喜欢的实验类型，不因时代科技的发展而退色。

虽然它的执行主体是教师，但无论在兴趣、观察、思维等方面对学

生的启蒙、引导作用都是不可忽缺的。建构物理知识也好，应用物理知

识也罢，定性的阶段往往是智力苦斗的关键阶段，从现象观察到模型确

立，过程的思考，都很重要，演示实验能很好地发挥作用。

过去，物理老师上课，几乎每堂课都有演示实验，学生一看到老师

带了什么玩意儿进课堂就兴奋不已。我们怀念那样的课堂氛围，怀念课

堂上的经典演示。

多做一些定性的演示实验

1. 多做一些有趣的引入性实验，激发动机，培养兴趣。如：

百发百中；鸡蛋从高处下落；两人用长绳拉高重物、单摆打鼻

子等。

2. 多做一些增加感性认识、理清思维逻辑的定

性演示。如：

• 例：斜槽实验

例：共振演示

共振演示

例：泊松亮斑的演示

例：两种电荷

• 1. 有机玻璃棒与有机玻璃棒间的作

用——相互排斥。

• 2. 有机玻璃棒与橡胶棒间的作用—

—相互吸引。

• 3. 橡胶棒与橡胶棒间的作用——相

互排斥。

• 说明玻璃棒与橡胶棒带有不同的电

荷。

两种电荷

• 4. 摩擦塑料尺带电，与带电的有机玻璃棒相互吸引，与带电的橡

胶棒相互排斥。说明塑料尺所带电荷与玻璃棒相异，与橡胶棒相

同。

• 说明更多的实验，归纳得出，只有两种电荷。人们定义为正电荷

和负电荷。

3.多做一些能引发思维想象的实验

• 例：微小形变的实验

微小形变的实验

例：验电器的异常现象

观察实验的全过程

验电器张角取决于导杆与外壳的电势差

(a)

(b)

(c)

二、开设“趣味物理实验讲座”校本课程

• “兴趣是最好的老师”，开设“趣味物理实验讲座”是培养

学生兴趣的有效途径之一。

• 教师主讲，学生参与，面向大多数学生，重在激发动机、开

拓眼界。

• 通过老师的示范作用，传递研究物理的科学方法。

趣味物理实验讲座示例

探究奇妙的物体平衡问题.ppt

对象：高中学生

思路：从经验出发，与学生一起寻找反映物

体稳定平衡的本质特征。

趣味物理实验讲座示例

有趣的静电现象PTT

探索奥秘，其乐无穷！

学过静电场后的讲座

三、开设“小型实验课题探究”校本课程

开设“小型实验课题探究”校本课程

• 对一些理论思维能力较好的学生，可以提供小型实验课题探究的

选修课程。提高他们的实验探究能力。

• 课题不宜过大，让学生在自主探究过程中领悟科学方法，培养面

对自己未知的、有真实情景的物理问题的分析和解决能力。

小型物理实验课题研究示例

走路的研究

从平常中寻找不平常的课题

小型物理实验课题研究示例

探究辉光球的电场

有趣而不浮浅

走哪一条道更快

化解真实情景中的课题

小型物理实验课题研究示例

案例一、走哪条路更快

• 课题：为了减少路面交通的拥堵状况，交通规划部门提出了开挖隧道

的方案。在方案论证中，人们提出了这样的问题：

• 两辆相同的列车，从相对地面相同高度的斜坡上的平行轨道上滑下，

• 一辆车到达地平面后一直向前，另一辆车从斜坡沿直线进入地下隧道，

再转入水平的隧道继续向前，到一定距离后改为上坡到达地面。

• 如果假定轨道转折是圆滑的，请问，哪一辆车先到地面上的车站。

下面轨道更快，是否是普适的结论？

模型假设

• 运动的列车可以看成是质点。

• 不考虑列车行驶中的阻力。

• 轨道的衔接是圆滑的。

• 该质点在运动时始终不离开轨道。

分段简化研究1.

图4

简化2

• 为简便以见，设下轨的下行倾角与上行倾角相等。为此，我们只

要比较上下轨从释放点到对应底端小球运动的时间就可以比较哪

一个小球先行到达。

再简化实验

1. 保持的比值不变，改变倾角，比较哪一个小球先到达图中

各自轨道的末端。

2. 保持倾角不变，

改变比值实验。

分段研究3.进入隧道处衔接曲率影响的研究

• 找出小球在衔接轨道上的脱轨点。由该点作切线，它决

定了隧道斜轨的最大倾角。

• 改变初速度；

• 改变衔接块半径。



理论分析

• 走哪条道的理论分析.doc

啄木鸟玩具的探索

—开发玩具的探究功能

小型物理实验课题研究示例

这是一个十分有趣的物理玩具, 在它的趣味现象里综合了力、

力的平衡、力矩、力矩的平衡、摩擦力、振动、机械能等知识, 运

用它进行实践活动符合学生的心理特点, 并有利于培养学生的观察、

想象和逻辑思维的能力。

问题情景：

• 人在爬杆的顶端, 若放松握杆的双手和夹杆的双腿, 人

就会沿杆滑下。

• 而眼前的啄木鸟玩具却会出现另一种学生们想象不到

的现象: 如图1, 玩具啄木鸟歇在支杆的上端, 把它的尾

部抬起, 松手以后, 观察啄木鸟的运动情况，就观察到

的现象提出问题，进行探究。

器材

• 啄木鸟玩具（如图）。

• 啄木鸟模型实验装置：

如图

探究问题：

① 能否把见到的现象的特点描绘出来?

② 能否把啄木鸟简化为一定的物理模型?

③ 能否定性地说明啄木鸟产生这种奇特运动的原因?

④ 啄木鸟能在支杆上歇住的条件是什么?

⑤ 能否运用数学工具建立啄木鸟的运动过程模型?

⑥ 用啄木鸟模型实验装置进行实验验证。

⑦ 能否自制一个啄木鸟验证你的分析?

课题要求

• 让啄木鸟动起来，观察并描述啄木鸟运动过程的特点。

• 为了回答啄木鸟为什么会这样运动的问题，再让啄木鸟动起来，

仔细观察运动过程中啄木鸟各部分运动的特点。

• 在观察的基础上思考，能否把啄木鸟简化为一定的物理模型？

• 能否定性地说明啄木鸟产生这种奇特运动的原因？

• 将啄木鸟模型配件组装，控制变量，进行对比实验。

• 能否首先做静态的受力分析，用数学工具表达小鸟能静止在滑

杆上的条件？

• 如何用分析的理论提高你组装模型的效果？

• 做一个简单的啄木鸟玩具。

探究啄木鸟玩具的教师参考资料

• 啄木鸟理论分析教师参考资料.doc

四、物理摄影

物理摄影.ppt

一项值得大力提倡的活动

五、设计，制作与“发明”

1. 无换向器的直流电动机

2. 液体密度计

• 液体密度计的实验研究.doc