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实验原型 1 引言 近日，笔者在微信群看到了网友们分享的2022年江苏省普通高考选择性考试物理卷，就大致浏览了一下，发现其中的第11题是一道智能手机实验试题，与自己的研究课题十分吻合，就仔细分析了一番。 该题利用智能手机中Phyphox内置的“时间秒表”精确测定小球落地时间，再测量其高度，就得到了下落高度与下落时间的对应数据，再通过分析数据得到重力加速度的值。 2 试题回放 11. 小明利用手机测量当地的重力加速度，实验场景如题11-1图所示，他将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后、小球下落撞击地面，手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔t，多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。
题11-1图 （1）现有以下材质的小球，实验中应当选用______。 A．钢球 B.乒乓球 C.橡胶球 （2）用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如题11-2图所示，则h=______。
（3）作出2h-t²的图线，如题11-3图所示，则可得到重力加速度g=______m/s²。
题11-3图 （4）在题11-1图中，将手机放在木条与地面间中点附近进行测量，若将手机放在地面A点，设声速为v，考虑击打声的传播时间，则小球下落时间可表示为t＇=______（用h、t和v表示）。 （5）有同学认为，小明在实验中未考虑木条厚度，用图像法计算的重力加速度g必然有偏差。请判断该观点是否正确，简要说明理由。 3 试题赏析 试题借助司空见惯的楼梯台阶做实验支架，利用小球、直尺、木条、笔和智能手机APP开展对重力加速度的实验探究，利用智能手机APP测量时间，利用传统刻度尺测量高度，获取一系列小球下落高度和下落时间信息，继而分析求解出重力加速度的值。 试题从方案设计、仪器选择、数据读取，数据处理、误差分析等多个方面对“实验探究”素养进行考察。 试题极具烟火气息，情景亲切，取材简单，实施方便，科学性、实践性、趣味性和推广性都很强，对指导中学生利用智能手机居家开展科学探究、引导青少年科学、合理、有节制地使用智能手机是有益的，值得倡导。 4 试题溯源 该题的实验情景其实来源于Phyphox开发团队于2020年左右进行的一次实验探究，该实验探究的视频最早发布在youtube视频网站上。由于国内用户不能合法访问youtube视频网站，所以该实验探究不太容易被国内师生了解。 视频来源 https://www.bilibili.com/video/BV1zi4y1b7Hk?spm_id_from=333.337.search-card.all.click 由于Phyphox智能手机实验的国内研究者时刻关注着Phyphox开发团队的动态，能够及时了解Phyphox开发团队工作进程，一些具有合法访问权限的网友将youtube视频网站中的Phyphox智能手机实验视频搬运到国内视频网站中，Phyphox智能手机实验才逐渐被国内师生所了解。 5 教学建议 对比分析发现，近两年国内高考创新型实验探究试题的物理情景来自国外科普或科学探究视频的迹象十分明显。比如2022年全国乙卷用手机探究地磁场试题，2022年江苏高考手机测重力加速度实验试题，2021年山东高考小球弹跳实验试题，2020年北京高考旋转篮球下落试题，这些试题的原型视频或实验研究视频实录都在国外视频网站上提前出现过，都是对国外科普或科学探究视频资源的化用或改编。 高考的主要功能是立德树人、服务选才和引导教学。这些以国外科普或科学探究实验视频为背景的高考题的命制，说明国外物理同行的教学思想、理念、技术和手段确实先进，我们需要学习、效仿和超越。我们需要在高三复习备考和高一、高二常规课堂教学中，关注国外物理同行的最新创新实验探究成果，及时了解物理实验技术的发展动态，并在课堂内外同步开展实验探究活动。
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