AP物理C：力学实验室实验 

尽管实验室工作经常与课堂工作分开，但研究表明，当灵活地融入概念发展中时，经验和实验往往在教学上更有效。 当学生建立自己对物理原理的概念性理解时，他们对自己想法的具体证据的熟悉会导致更深入的理解，并使他们对自己所构建的知识有归属感。

AP物理C的科学探究经验：应设计和实施力学 增加学生参与，以帮助加强探究性学习以及批判性思维和解决问题的技能和能力的发展。 通常，AP 物理 C：力学课堂的调查水平应主要集中在引导式探究和开放式探究之间的连续统一体上。 然而，根据学生对某个主题的熟悉程度，给定的实验室体验可能包含一个涉及所有四个级别探究（确认、结构化探究、引导式探究和开放式探究）的序列。

大学理事会出版

AP物理1 和 2 基于探究的实验室调查：教师手册 支持课程的引导式探究实验室要求。 它包括实验室，教师可以从中选择以满足课程的引导式探究实验室组件。 许多出版商和科学课堂材料分销商提供价格实惠的实验室手册，其中包含概述的实验和活动，以及用于记录实验室数据和观察的实验室笔记本。 学生可以使用任何类型的笔记本来满足实验室笔记本的要求，甚至是在线文档。 在决定使用哪种类型的实验室笔记本时，请考虑课堂的需求。

实验室材料

广泛的设备可用于 物理实验室，从通用实验室物品，如仪表棒、橡胶球、弹簧、细绳、金属球、校准质量组、烧杯、玻璃和纸板管、电子天平、秒表、夹具和环形支架，到更具体的物理物品，如轨道、手推车、灯泡、电阻器、磁铁和电池。成功的引导式探究学生作业可以使用简单、廉价的材料和更复杂的物理设备（如空气轨道、力传感器和示波器）来完成。请记住，AP 实验室应该为学生提供与大学实验室同等的经验，因此鼓励教师尽一切努力提供一系列经验——从学生设计的管道、绳子和胶带的实验到实验学生使用计算器或计算机接口设备收集和分析数据。

教师可以探索一些途径来获得更昂贵的设备，例如计算机和探头。 探头通常可以从仪器供应商处短期租用。 或者，当地的学院或大学可能允许高中学生在校园内完成实验室作为实地考察，或者他们可能允许教师借用他们的设备。 他们甚至可以捐赠他们的旧设备。 一些学校与当地企业建立了合作伙伴关系，可以帮助提供实验室设备和材料。 教师还可以利用在线捐赠网站，例如 Donors Choice 和 Adopt-A-Classroom。

实验室时间

为了使 AP 物理 C：力学与大学物理课程相媲美，教师将实验室工作作为课程的重要组成部分至关重要。对 AP 物理考生的数据分析，关于他们每周在实验室花费的时间长度，表明实验室时间的增加与更高的 AP 分数相关。必须实施灵活或模块化的调度，以满足课程大纲中确定的时间要求。每周至少需要一个双周期。此外，重要的是 AP 物理实验室计划要适应当地条件和资金来源，因为它旨在为学生提供全面的实验物理经验。应提供足够的实验室设施，以便每个学生都有一个工作空间，必要时可以将设备和材料留在那里过夜。应提供足够的实验室设备用于预期的登记和适当的仪器。 AP物理专业的学生应该可以使用带有适合处理实验室数据和撰写报告的软件的计算机。

如何设置实验室计划

物理不仅仅是一门学科。相反，它是一种接近科学发现的方式，需要个人观察和物理实验。在这项努力中取得成功需要学生综合和使用广泛的知识和技能，包括数学、计算、实验和实践技能，并养成可能被描述为像物理学家一样思考的思维习惯。以学生为导向、以探究为基础的实验室体验支持 AP 物理 C：力学课程和 AP 课程审核课程要求。它为学生提供了设计实验、收集数据、应用数学例程和方法以及改进可测试的解释和预测的机会。 AP 物理 C：力学课程应包括与为期一个学期的大学级物理实验室的入门级物理实验室相媲美的动手实验部分。学生应将至少 25% 的教学时间用于动手实验室工作。

AP 物理 C：力学考试直接评估课程框架的学习目标，这意味着包含与这些学习目标一致的适当实验对于学生的成功非常重要。 教师应选择能够为学生提供尽可能广泛的实验室经验的实验。

我们鼓励教师在设计他们的实验室计划时发挥创造力，同时确保学生探索和发展对这些核心技术的理解。 完成后，学生应该能够描述如何构建知识、建模（创建真实系统的抽象表示）、设计实验、分析视觉数据和交流物理。 学生还应该了解实验设计的变化将如何影响他们的结果。 AP 考试中的许多问题都是在实验环境中编写的，因此这些技能对于概念理解和考试成绩都非常宝贵。

因为AP物理C：力学相当于大学的课程，分配的设备和时间 实验室应该和大学里的一样 课程。 因此，学校管理者应 意识到成本和时间方面的影响， 将严肃的实验室纳入他们的 程序。 学校必须确保学生有 获得科学设备和所有材料 必须进行动手实践，大学水平的物理 实验室调查。

让学生开始

迭代没有规定的“步骤” 基于调查的调查过程。 然而， 探究有一些共同的特点 将支持学生设计他们的调查。 通常，这只是从使用学习开始 为学生设计一个问题的目标 调查。 老师可以选择给学生一份清单 他们被允许在设计中使用的材料或 要求学生要求他们感觉的设备 他们需要调查这个问题。 在职的 制定问题的学习目标可能包括 下列：

从课程框架中选择与所研究的主题相关的学习目标，并且可以提出具体的任务，形式为“设计一个实验以. . . . ”

重新表述或细化与学习单元一致的学习目标，为学生创建基于探究的调查。 应给予学生设计的自由度修改或要求额外的设备适合他们的设计。

它也有助于 个别小组向全班汇报他们的基本情况 设计以征求对可行性的反馈。 引导学生小组可以继续进行实验，与老师允许他们自由地犯错—— 只要这些错误不会危及学生或 装备或带领团队离任务太远。 学生 应该有很多机会进行实验室后报告 以便团体能够了解成功和 个别实验室设计的挑战。

通讯，集团 合作，以及实验室记录

实验室工作是学生发展和练习沟通技巧的绝佳方式。 物理学后续工作的成功在很大程度上取决于就观察、想法和结论进行交流的能力。 学生必须学会认识到，除非他们能够有效地与他人交流他们的知识，否则对物理的理解是相对无用的。 通过以真正协作的方式一起计划和进行实验，学生们学习口头沟通技巧和团队合作。 必须鼓励学生对合作的成功或失败承担全部个人责任。

在向学生提出调查问题后，他们可能会以书面或口头报告的形式向老师和班级展示他们的发现，以获得对他们最终设计和结果的反馈和批评。 应鼓励学生根据调查期间收集的证据来批评和质疑彼此的主张。

实验室安全

让学生负责设计自己的实验室体验涉及教师的特殊责任。为确保安全的工作环境，教师应首先提供学生在调查期间可能使用的潜在程序和设备所需的限制和安全预防措施。教师还应 在学生讨论每个实验的调查设计之前提供具体的指导方针，所以 这些预防措施可以纳入最终学生选择的实验室设计中，并包含在实验室记录的背景或设计计划中。将适用于该特定实验室的预防措施作为安全说明打印出来以放置在学生工作站附近的桌子或墙上也可能会有所帮助。此外，应在课程开始时为学生制定一套通用的安全指南。以下是教师可能发布的一般指南列表。

在每个实验室之前，请确保您了解并记录调查中涉及的潜在危害，以及您为确保安全而采取的预防措施。

在使用设备之前，请确保您知道正确的使用方法，以获取良好的数据并避免损坏设备。

了解实验室中安全设备的位置，例如灭火器、护目镜和急救箱。

遵循教师在每次实验前制定的特殊安全指南。 （学生应将这些记录作为实验室设计计划的一部分。）

如果对程序的安全性或可取性有疑问，请在继续之前与教师确认。

教师应在学生努力遵守安全实践并预测并与他们讨论可能出现的任何问题时，不断与他们互动。 走在学生群体中，提出问题，对学生的工作表现出兴趣，让教师能够掌握学生正在做的事情的脉搏，并对潜在的安全问题保持警惕。