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作者:人民教育出版社职业教育中心编

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价格:8.80元

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isbn号码:9787107145421

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好的，请看这本《高中物理实验探究与能力提升指南》的图书简介： --- 高中物理实验探究与能力提升指南 （面向新课标、聚焦核心素养的实验实操与思维训练权威参考书） 第一部分：教材背景与编写理念——超越演示，迈向探究 一、新课标要求下的实验教学新定位 本《高中物理实验探究与能力提升指南》的编写，旨在紧密围绕教育部最新颁布的《普通高中课程标准（2017年版2020年修订）》对物理学科核心素养的要求。新课标明确指出，实验不再是知识的简单验证工具，而是培养学生科学思维、创新意识、动手能力和数据处理能力的关键载体。传统的“教师演示、学生记录”模式已无法满足时代需求，我们迫切需要一套能够引导学生进行“真实探究”、“批判性思考”和“结构化报告”的系统性资源。 本书正是在这一背景下应运而生。它不是对现有教材内容的简单图解，而是将实验学习提升到了一个更高的维度——将实验操作视为科学研究的微缩过程。我们摒弃了碎片化的实验指导，构建了一个以“问题驱动—设计实验—实施操作—分析论证—得出结论”为核心的闭环学习体系。 二、核心编写理念：从“知其然”到“知其所以然” 我们的编写遵循三大核心理念： 1. 深度耦合理论与实践： 本书的每一个实验模块，都预设了学生在学习相关理论知识（如牛顿运动定律、电磁感应定律等）后的应用场景。我们不满足于“测定g值”或“描绘I-U曲线”，而是深入探讨这些测量背后的误差来源、实验设计中的取舍（Trade-offs），以及如何利用高级数学工具（如最小二乘法、不确定度传播公式）对数据进行精细化处理。 2. 强调思维过程的显性化： 物理探究的核心在于思维方法。本书特地设立“思维导航站”栏目，系统梳理实验设计中的逻辑推理，例如：如何设置对照组？如何进行变量分离？在数据异常时，应首先怀疑哪些系统误差或随机误差？我们将这些抽象的科学方法，通过具体的实验案例进行“可视化”和“流程化”展示。 3. 培养科学的交流与表达能力： 科学研究的最终成果需要有效传播。本书不仅关注实验数据本身，更注重如何撰写规范、清晰、有说服力的实验报告。我们提供了从摘要、方法、结果到讨论的完整范例，引导学生掌握学术规范，提升其口头汇报与书面总结的能力。 第二部分：内容结构与特色模块解析 本书内容涵盖高中物理所有核心实验单元，结构严谨，层层递进，共分为七大模块： 模块一：基础测量与误差分析的精深化（Foundational Measurement & Uncertainty Analysis） 本模块超越了刻度尺和游标卡尺的基本读数训练，重点在于： 不确定度计算的系统训练： 详细讲解如何应用标准差、标准不确定度和合成不确定度对测量结果进行科学定界。 系统误差的识别与修正： 以光电门计时实验为例，深入分析线路布局、计时起点设置对结果的影响，并探讨如何通过调整装置来“抵消”或“减小”系统误差。 数据拟合的高阶应用： 引入线性回归（Least Squares Fitting）在处理非线性关系（如验证动量守恒的平方关系）中的实际应用，配有详细的计算步骤和图形化解释。 模块二：力学探究的动态与关联视角（Dynamics & Interconnected Mechanics） 重点在于突破单点受力分析的局限，转向系统动力学和能量转换的探究： 碰撞过程的动量与能量守恒： 结合气垫导轨和碰撞球实验，不仅验证守恒定律，更探讨弹性碰撞与非弹性碰撞的临界条件差异。 圆周运动的拉格朗日视角引入： 对“向心力”的测量，引导学生思考如果使用牛顿第二定律难以直接求解，如何通过能量守恒转化为势能和动能的分析。 模块三：电磁学实验的场观与动态建模（Field Observation & Dynamic Modeling in Electromagnetism） 电磁学实验往往涉及看不见的场，本书强调场概念的建立： 霍尔效应的微观机制探讨： 不仅测量霍尔电压，更深入分析半导体材料中载流子迁移率的意义，以及霍尔传感器的工作原理。 电磁感应的“反电动势”探究： 利用示波器实时观察线圈在不同磁场变化率下的感应电动势波形，建立E与$frac{DeltaPhi}{Delta t}$的直观联系，并探究感应电流对原磁场的影响（制动效应）。 模块四：光学实验的波动与几何光学统一（Unification of Wave & Geometric Optics） 双缝干涉的精细化分析： 探讨光源波长、缝间距对条纹间距的影响，并引入不同介质中光程差的变化对干涉现象的实质性影响。 光的偏振现象与马吕斯定律： 通过旋转偏振片，不仅观察光强变化，更要求学生推导并验证偏振光通过第二个偏振片时，光强与旋转角度的余弦平方关系。 模块五：热学与分子动理论的宏观联系 气体实验定律的极限分析： 结合查理定律和玻意耳定律的实验，探讨在极端压力和温度下，真实气体偏离理想气体行为的原因（范德华力的影响）。 模块六：创新实验设计与挑战性项目（Innovative Design & Challenge Projects） 这是本书最具特色和提升价值的部分。我们提供了数个“开放式”实验项目，要求学生自主完成设计： 1. 项目A：利用手机传感器探究抛体运动中的空气阻力模型。 （结合信息技术） 2. 项目B：设计并优化一个低成本的简易质谱仪的初步分离结构。 （侧重工程思维） 3. 项目C：利用电磁阻尼效果，设计一个震动抑制装置并评估其效率。 （侧重能量转换控制） 模块七：实验报告的标准化与批判性反思 本书附录提供了不同层级的实验报告范本（从基础记录型到研究论文型），并内置了“批判性反思清单”，引导学生在完成实验后，回答诸如：“如果将实验时间延长十倍，测量结果会有何变化？”、“有没有一种完全不同的物理原理可以解释相同的观测现象？”等深度问题。 第三部分：目标读者与适用场景 本书的设计充分考虑了不同使用者的需求： 高中物理教师： 本书是课堂实验教学的“升级手册”。它提供的不只是操作步骤，更是教学设计的思路、难点预警和深入拓展的方向，有助于教师组织更高阶的探究式课堂。 高中理科实验班学生： 对于有志于未来从事科学研究或工程技术领域的学生，本书是其进行高阶物理训练的必备工具书，能够有效弥补常规教学中对实验深度和广度的不足。 竞赛备考者： 书中涉及的误差分析、数据处理技巧，以及开放式创新设计，是各类物理竞赛中考察学生综合能力的关键点。 总结而言，《高中物理实验探究与能力提升指南》的目标，是帮助每一位学习者将物理实验从被动的知识验证，转变为主动的科学探索，真正将“观察—假设—实验—结论”的科学方法内化为自身的核心素养。 ---

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