我市高中物理教师实验创新成果闪耀省实验创新展评舞台

本次活动中，苏州代表队表现亮眼，全市共有6个实验教具（课堂）获评创新设计案例，多名教师作为全省获奖代表登上大会舞台进行现场展示，充分展现出苏州高中物理教师扎实的学科功底、卓越的教具开发创新能力与精湛的课堂实施水平，同时也是我市持续推进物理实验教学改革、聚力培育学生物理核心素养的有力印证。一批批苏州物理教师扎根课堂、潜心钻研，在实验创新道路上持续突破，正是全市高中物理教研生态蓬勃发展的生动缩影。

1.创新实验教具《静电场探测仪》 江苏省苏州实验中学 张震、居津

《静电场探测仪》针对静电场看不见、摸不着，课堂难以直观演示的教学痛点与难点，以场效应管传感元件、单片机和三极管将微电流放大，利用红、蓝双向并联LED灯带将不可见的静电场进行可视化呈现。该创新实验教具可完成电场空间分布、电场矢量方向、场强大小影响因素和静电屏蔽等多个课堂探究演示实验。最终凭借科学严谨的设计理念、立足课堂痛点的创新思路、突出的教学适配与推广价值，在激烈的竞争中脱颖而出，获评创新设计案例，并作为全省获奖代表进行现场展示，向全省物理教育同仁分享教具研发思路以及课堂教学落地构想。

2.创新实验教具《受迫振动与共振实验演示仪》 江苏省常熟中学 顾梦婷、高钰洋

《受迫振动与共振实验演示仪》针对传统的实验器材只能定性观察，无法定量测量弹簧振子的固有频率、受迫振动的频率以及驱动力频率的不足，引入Arduino UNO开源开发板、霍尔传感器、圆形强力磁铁、数码管显示模块以及透明亚克力玻璃管等材料，构建了一套可定量测量频率与振幅的实验装置。该实验创新教具可以使物理规律的探究具有数据支撑，便于让学生在课堂中通过自主探究获得规律，有效培养了学生的科学思维。最终凭借直观的呈现效果、缜密的设计思路，加之与课堂教学的高度契合，本教具在众多参评项目中脱颖而出，斩获创新设计案例，同时作为全省获奖代表作现场展演，面向全省物理教育同行，分享教具研制思路及其课堂实施路径。

3.创新实验教具《绳球杆球演示仪》 吴江中学 刘娅楠、冯兰

《绳球杆球演示仪》是根据教学中学生理解的难点，围绕绳球杆球运动的特点，借鉴以往实验设计的思路，利用简单的结构制作而成，仪器形象直观，学生容易理解，能有效帮助学生提高竖直面圆周运动的感性认识。器材可以先研究绳球、杆球的运动，再进行对比研究；也可结合实验现象，选择问题进一步研究，如球完整圆周运动的条件、绳球模型中球经圆心等高点后为什么脱离圆周运动且脱离时的动力学分析等，相比机械刷题，如果能在实验中由发现问题到研究问题，最后解决问题，会更有利于学生思维成长，激发学习兴趣，所以该实验仪器具有一定开放性和延伸性，此外仪器还可以观察到小球的近心运动，杆球模型中小球“恰好”到最高点的情况；帮助学生突破理解的难点，实现由理论分析到实验观察的转变。

4.创新实验教具《竖直弹簧振子振动图像描绘器创新自制》 江苏省苏州第十中学校 张毅敏、朱礼港、陈燕

《竖直弹簧振子振动图像描绘器创新自制》旨在改进、优化教材上实验装置的演示效果，将时间轴的均匀流逝和竖直方向的振子运动同步记录。该图像描绘器利用铜线将振子稳定在竖直方向振动，使用可调电压电源驱动电机带动传送带至匀速运动，从而组成时间轴生成系统。装置配备磁性笔尖，可在画板上清晰地绘制出弹簧振子振动的位移-时间正弦规律图像。相较于传统毛笔描迹、粉末留痕的实验方式，本次创新改良大幅优化了实验条件：有效减小振子运动过程中的摩擦阻力，提升实验数据准确度；杜绝粉尘污染问题，实验器材可反复使用，兼具安全性与环保性，适配常态化课堂教学与学生探究实验。在实验探究层面，装置搭载数显可调压电源，可调控传送带运行速度。学生通过控制单一变量，在不同传动电压下完成对照实验，能够获取空间周期不同的标准正弦振动图像。通过多次实验数据测算可验证，传送带工作电压与振动图像空间周期呈固定比例关系。整套装置采用高中物理常规实验元器件搭建，巧妙融合机械传动、运动的合成与分解等核心物理知识，将抽象的简谐运动规律转化为直观可视、可测量、可验证的图像规律。装置结构简洁、操作性强、落地性高，既满足课堂基础教学需求，又支持学生开展深度探究、定量验证，极大地提升了简谐运动教学的直观性与科学性，获评为创新实验案例。

5.创新实验教具《弹簧振子受迫振动与共振数字化探究仪》 张家港高级中学 陆磊

该探究仪针对传统受迫振动共振实验中驱动力频率难以持续稳定调节、共振现象不易直观定量呈现的问题进行创新改良，实现了弹簧振子受迫振动与共振过程的数字化探究与可视化展示。装置采用步进电机输出稳定可调的驱动力，通过控制模块可精准调节驱动力频率，搭配phyphox实时采集振子的振动频率数据，让受迫振动与共振规律的呈现更加直观高效。相较于传统实验，该装置解决了人工调节驱动力频率不稳定、振幅只能定性估测的痛点，既可以让学生直观观察到共振发生时振子振幅的显著变化，又能通过数字化数据定量验证共振发生条件，帮助学生更精准地理解受迫振动与共振的核心规律。整套装置依托高中物理常规教学装备搭建，改造难度小、成本低，既适合教师课堂演示教学，也可支持学生分组开展探究实验，有效降低了该知识点的学习门槛，提升了实验教学的效果，获评创新实验案例。

6.创新实验课堂《波的描述》 昆山市柏庐高级中学 陈聪

《波的描述》这节课，难在理解波的图像的物理意义，同时学生容易混淆波的图像与振动图像，波长、频率、波速三者间的关系抽象难懂。本教学案例以自制弹簧振子教具和AI网页为支撑，将本节课抽象的重难点转化为可观察、可操作、可记录的认知过程。该教学案例以“观察真实运动—截取某一时刻—建立坐标系—形成波的图像—再由图像反推运动”为主线，引导学生亲历从现象到模型的建构过程。弹簧振子将“某一时刻各质点位移不同”的静态描述，转化为一组相位依次落后的真实振子，学生亲眼看到质点不随波迁移、振动形式却在传播。再借助AI网页在平板上自主定格波形、归纳波长、观察周期、探究波速关系，并通过连续截取波形判断传播方向与质点振动方向。实验教具不是单独的一个演示环节，而是贯穿概念建立、难点突破、规律探究和应用判断的全过程。该教学案例立足课堂，针对较为抽象的重难点提出创新思路，并通过科学严谨的模型建构过程，在展示交流中获得广泛认可。

物理实验是落实物理学科核心素养的重要载体。长期以来，苏州市教育科学研究院高度重视高中物理实验教学改革，以实验教学撬动课堂变革，构建市-区-校三级物理实验教研体系。持续搭建多层级教研交流平台，组织自制教具研发、创新实验磨课、跨校联合专题研讨；引导一线教师针对传统实验教学痛点难点，积极开发数字化实验、自制创新教具、探究式教学设计；倡导课堂回归科学探究本位，让学生经历完整的提出问题、设计方案、动手操作、数据分析、推理论证科学探究全过程，培育学生科学思维、探究能力和创新能力。

下一步，苏州市教育科学研究院将继续深化高中物理学科教学改革，做好优秀创新实验案例的市域孵化、推广与落地应用，持续搭建教师成长与成果展示平台，以优质的物理实验教学助力我市高中物理教育高质量发展。

供稿：中学教育研究所

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