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初高中物理衔接之实验教学的一点感想(11.5日培训感悟)
初高中物理衔接之实验教学的一点感想(11.5日培训感悟) 作为一名初中物理老师，这两年每到开学季，我听到最多的是：高中物理老师又该头疼了，好多初中物理接近满分的学生，到了高中，物理及格都难。如何在日常教学中做好初高中物理的衔接呢？昨天有幸参与了高中物理老师们的一次培训，来自焦作十一中的张怀华老师给我们做了一场关于“物理+科学教育的意图、路径与成效”的讲座，最后的几个案例印象非常深刻，简单整理如下：①探究酒瓶吹奏发声的规律 思考：不能研究的量控制相同，能研究的确定下来研究，比如：空气体积。 器材：空酒瓶、水、量筒、手机软件——声音频谱。 过程：用量筒精准控制瓶中空气体积，通过手机上频谱软件记录不同空气体积下吹瓶子的声音频率。 数据处理：分析数据得出频率与空气体积的关系式，得出f与v大致关系 验证：换不同材质的酒瓶重复多次实验，验证f与v大致关系均相符。 ②利用智能手机探究小车的运动规律 灵感：国外已有测速度方法：小车轨道旁边安装一串等距离（如s）小灯，手机固定在小车上，打开手机上光传感器软件，记录相邻强光间时间t，通过公式可得小车速度。 改进方法：钢尺粘在小车上，固定距离s两端粘上两个小磁片，让小车划过手机旁边，利用手机磁传感器捕捉磁力强度变化图谱，记录磁场最强点变化时间间隔t，利用公式计算小车速度。 优化再改进：一个小磁片固定在转轴上，手机固定在小车上，利用磁力传感器捕捉磁力变化周期信息，可绘制位移—时间图像。③倒立旋转红酒杯实验探究与教学实践 圆锥摆模型：转盘陀螺加红酒杯。课堂演示让学生体验酒杯倒立但红酒不洒出，不断试错总结红酒不撒出的条件，分析原理。④简易直流电动机转轴剥刮方式探究 实验提出：对高考题中出现的实验验证。2017年高考题理综21题和2026年中考13题，均考查简易直流电动机刮漆情况与是否转动判断，标准答案显示两端全刮线圈不转。 实验设计：实验分别用单匝、多匝、半匝等线圈验证两端刮一半和全刮是否能转动，实验结果与答案不能完全相符。 原因分析：自制简易电动机的磁场强度不均匀，线圈匝数不对称，与课本上原理图中的左右对称均匀磁场和线圈匝数相同的条件不符。 延伸研究：画出线圈在磁场不同位置受力情况，对比分析大小关系。⑤AI赋能探究激光在水底反射所成光斑的照度 实验提出：对练习题中遇到的实验题进行探究 实验设计：有三个无法解决的超纲知识难点 实验突破：利用Deepseek解答三个超纲难题，并帮忙编写绘图程序代码，AI工具绘制二维和三维原理图。 声现象和测速度的实验我刚刚给初中七年级的学生讲过，光现象知识马上要开始进行，而简易直流电动机模型我也亲手制作过，旋转红酒瓶倒立红酒不会洒出的实验刚带学生在天宫课堂中看过雷同实验。所以这几个案例带给我很多关于初高中衔接的思考： ①知识的起点、实验的切入口大多是相同的。初高中物理都在研究声、光、热、力、电、磁，好多高中的实验也是初中实验的深度探究。例如吹酒瓶空气振动发声是2024版人教版教材八年级上册第二章第二节的课后题，测平均速度是第一章第四节内容，简易直流电动机模型在九年级第二十章。 ②实验探究的思路是一样的。都要经历问题、证据、解释、交流这个基本过程，并且“问题的提出”最难能可贵，这是思维的开始，也为探究行动提供了可能。以上案例实验中用到的控制变量法和转换法等也是初中物理中最重要的实验方法。 ③实验的能力培养目标是一致的。中学物理的实验不需发明发现多么了不起的东西，而是在验证中再现知识形成的过程，在操作中提升动手实践能力，在优化中提升思维能力，在创新中提升知识运用能力，从而加深对知识的深层理解。 ④对实验结果的分析和延伸程度是不一样的。初中实验大部分只讲究知道大概的规律结论或定性关系，而高中实验明显对过程数据更加精益求精，结论的定量关系常常要构建抽象模型，甚至可能用到复杂的数学公式模型。 ⑤实验的精度要求和思维层次是不一样的。初中物理实验结论大多只需要定性，数据允许存在较大的误差；高中物理实验结论大多需要得出定量关系，数据精确度要求高。初中物理实验思维要求能从现象得出结论再举例运用即可，思维经历“现象—规律—应用”；而高中物理实验从现象到结论公式后，还需要原理分析，进一步推导，综合多种条件或公式得到新的理论公式，最后再应用验证。思维经历“现象—规律—应用—新理论—再应用”。 初中物理更像高中物理的启蒙课，了解、知道、有兴趣是学生对大部分知识应达到的程度。高中物理更像初中物理的精修和打磨，理解、运用、能创新等是最终目的。 那么初中物理实验教学应该怎么设计才能更好的为高中物理打好基础呢？我觉得应该关注这几点：①大力保护孩子们的动手能力。再简单的东西也要让他们上手试试，我见过很多划燃根火柴、接亮个灯泡、吹响个吸管就欢呼雀跃的孩子。“做中学、用中学”是新课标倡导的学习方式之一。②重点培养孩子的质疑力。“突出问题教学”也是新课标倡导的教学方式之一。质疑是提问的开始，也是思维的开始，更是探究的起点。不要怕孩子出错，不要怕孩子空想，更不要怕被孩子的问题难住，学习和成长就是在大胆假设和不断试错中完善提升。③实验的设计、探究、描述和分析等要注意严谨和留白。适当了解一些高中课程内容和前沿科技，能引导他们组织更科学严谨的探究过程，知道到什么程度可以叫停留白，才能放手让学生大胆试错和延伸。④学会运用AI工具。这是时代发展的需要，更是老师补自身不足的刚需。
