杠桿探究實(shí)驗(yàn)題賞析

陸曾友

例1 在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）在沒有掛鉤碼時杠桿的平衡位置如圖1（甲）所示.為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端螺母向 邊旋一些（左/右）.

（2）調(diào)好后，第一組按圖1（乙）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第二組按圖1（丙）進(jìn)行實(shí)驗(yàn).你認(rèn)為第

組實(shí)驗(yàn)更好，理由是 .

分析 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的使用及其實(shí)驗(yàn)步驟的知識和技能目標(biāo)，又體現(xiàn)出過程和方法的目標(biāo)的檢測.

在問題的設(shè)計(jì)方面，通過“如圖所示”要求同學(xué)們能通過觀察圖像得出“杠桿左低右高”的信息，跳出了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)題靠背步驟、背原理、“照方拿藥”得高分的怪圈.根據(jù)觀察得出的信息，提出如何通過調(diào)節(jié)“左端”的螺母實(shí)現(xiàn)杠桿平衡問題，它考查了科學(xué)探究活動分析和推理能力.在第2小問要求同學(xué)們“選擇哪種方法更好”，突出了同學(xué)們探究活動的感悟和體驗(yàn)，全面體現(xiàn)了新課標(biāo)理念.

最后1小問，要求同學(xué)們對兩種方法做出評價，考查科學(xué)探究的要素問題.

答案 （1）右；（2）二；便于從杠桿上直接讀取力臂.

例2 在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有杠桿、支架、刻度尺、細(xì)線、質(zhì)量相同的鉤碼若干.

（1）將杠桿裝在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，如果將杠桿右側(cè)的平衡螺母向左調(diào)到頭了，杠桿右端仍下沉，此時應(yīng)將杠桿左側(cè)的平衡螺母向 調(diào)，直到杠桿在水平位置平衡為止.

（2）某同學(xué)進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后，得到的數(shù)據(jù)為F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2

=30cm.該同學(xué)根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結(jié)論？ .理由是： .

（3）使杠桿在傾斜一定角度的位置做實(shí)驗(yàn)，也能得出杠桿平衡條件.

這種實(shí)驗(yàn)方案與杠桿在水平位置做實(shí)驗(yàn)的方案相比較，你認(rèn)為哪種實(shí)驗(yàn)方案好并說明理由： .

（4）如圖2所示，杠桿在水平位置平衡.如果在兩側(cè)鉤碼下再各掛一個相同的鉤碼，則杠桿 端將下沉.

分析 該題探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)問題情景是“右側(cè)的平衡螺母向左調(diào)到頭了”，這種設(shè)計(jì)打破了“聽實(shí)驗(yàn)”就能解答題目的弊端，不經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程、不能真正理解實(shí)驗(yàn)的同學(xué)是難以得分的.這體現(xiàn)了物理命題能力立意的導(dǎo)向.

答案 （1）左；（2）不能得出探究結(jié)論；因?yàn)橐淮螌?shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)具有偶然性，不能反映普遍規(guī)律；（3）杠桿在水平位置的實(shí)驗(yàn)方案好，便于測量力臂；（4）右.

我們知道，科學(xué)探究的基本要素是提出問題、猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行試驗(yàn)，制訂計(jì)劃與收集證據(jù)，分析與論證，評估、交流與合作.本題突出了科學(xué)探究中評價這一要素.

要正確解答評價問題，必須了解什么是評價，什么是科學(xué)探究的評價，如何評價.

評價是科學(xué)探究的重要要素，它包括：實(shí)驗(yàn)方案的合理性、結(jié)論的正確與錯誤、證據(jù)能否支持結(jié)論等等.

要答好探究實(shí)驗(yàn)評價問題，應(yīng)注意從以下幾個角度思考：（1）探究實(shí)驗(yàn)活動的安全和規(guī)范性；（2）實(shí)驗(yàn)步驟順序的合理性；（3）記錄數(shù)據(jù)和收集證據(jù)的真實(shí)性；（4）數(shù)據(jù)處理方法的科學(xué)性；（5）證據(jù)支持結(jié)論的可靠性等.

綜觀杠桿探究實(shí)驗(yàn)題，可以看出它們考查問題的共同基本特點(diǎn)：（1）基本實(shí)驗(yàn)器材的使用；（2）實(shí)驗(yàn)操作與設(shè)計(jì)；（3）數(shù)據(jù)分析和處理；（4）方法和過程的評價等.