實(shí)驗(yàn)考查的終極目標(biāo)

摘 要：針對(duì)物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)類題目，根據(jù)一線從教二十余年經(jīng)驗(yàn)總結(jié)歸納出對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)建議。從實(shí)驗(yàn)的三個(gè)階段出發(fā)，層層解讀實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該關(guān)注的要點(diǎn)和方法，指明了實(shí)驗(yàn)考查方向。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)考查；實(shí)驗(yàn)階段；具體做法；分析方法

一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)包括三方面的內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備和設(shè)計(jì)；

實(shí)驗(yàn)中的具體操作；實(shí)驗(yàn)后的歸納和分析。課本上的實(shí)驗(yàn)就是指導(dǎo)同學(xué)們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的范本，所以教師也要指導(dǎo)學(xué)生要從這三方面去研究書上的實(shí)驗(yàn)，從而達(dá)到學(xué)會(huì)做實(shí)驗(yàn)的目的。

一、實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段

1.明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)想

在這個(gè)階段不僅要考慮實(shí)驗(yàn)的原理，還要考慮實(shí)驗(yàn)的方法。例如，在實(shí)驗(yàn)“研究電流、電壓、電阻的關(guān)系”中，電流這個(gè)物理量同時(shí)跟電壓、電阻兩個(gè)物理量有關(guān)，在研究時(shí)就應(yīng)采用控制變量的方法，將這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆謨刹糠诌M(jìn)行研究，即“研究電流和電壓的關(guān)系”“研究電流和電阻的關(guān)系”。

2.針對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)想，合理選擇實(shí)驗(yàn)的器材和做法

如在“研究電流和電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，確定實(shí)驗(yàn)所需的器材后，還要對(duì)器材的規(guī)格和性能進(jìn)行落實(shí)。了解為什么用它，用哪種規(guī)格最好，了解選擇的依據(jù)。

二、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施階段

1.明確實(shí)驗(yàn)的流程

即實(shí)驗(yàn)的步驟。清楚自己該先做什么，后做什么，明了這么做的目的。如實(shí)驗(yàn)“測小石塊密度”，先測質(zhì)量后測體積是為了減小因石塊沾水后產(chǎn)生的誤差。

2.在實(shí)驗(yàn)過程中解決實(shí)際操作問題

如會(huì)根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路，并能夠檢查電路是否連接有誤，能解決電路出現(xiàn)的故障。再如待測石塊的體積太大，無法放入量筒中時(shí)，可采用如下圖所示“等效替代”的方法。

3.注意實(shí)驗(yàn)中的操作要點(diǎn)

如“研究平面鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，玻璃板太厚會(huì)導(dǎo)致看到兩個(gè)蠟燭的像，玻璃板放置的不豎直會(huì)導(dǎo)致玻璃板后的蠟燭不論怎么移動(dòng)都無法和前面蠟燭的像重合；再如“測滑輪組機(jī)械效率”時(shí)測力計(jì)應(yīng)勻速拉動(dòng)。研究“浮力和液體密度之間的關(guān)系”時(shí)，物體要浸沒在液體中。用等效法測電阻時(shí)要注意滑動(dòng)變阻器的滑片在更換電阻后應(yīng)保持位置不變。

4.處理誤差問題

首先要了解實(shí)驗(yàn)步驟中產(chǎn)生哪些誤差，并了解誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。如“測滑輪組機(jī)械效率”時(shí)，若測力計(jì)在靜止?fàn)顟B(tài)下測拉力F，會(huì)因忽略摩擦力使拉力測量值偏小，從而導(dǎo)致η的測量結(jié)果偏大。其次，還要掌握如何減小實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的誤差。如測電阻、測長度時(shí)的多次測量求平均值的做法。

三、實(shí)驗(yàn)的總結(jié)階段

1.掌握數(shù)據(jù)的處理和分析的方法

比如會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中使用的表格；對(duì)數(shù)據(jù)的處理知道去掉偏差較大的，再將多次測量后的數(shù)據(jù)加以分析；會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰯?shù)據(jù)，即找數(shù)據(jù)間的共同點(diǎn)、不同點(diǎn)加以比較并歸納。

例如，“研究電流和電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，我們處理數(shù)據(jù)的方法就有三種。

第一種方法：圖像法。即利用數(shù)據(jù)畫出I-U圖像。根據(jù)圖像特點(diǎn)為正比例函數(shù)圖像，得出“電阻一定時(shí)，電流和電壓成正比”的結(jié)論。

第二種方法：比值法。即利用數(shù)據(jù)計(jì)算每一次的I/U的比值并比較。通過比較會(huì)發(fā)現(xiàn)比值為一個(gè)定值，利用數(shù)學(xué)中正比例函數(shù)y=kx的特點(diǎn)，得出“電阻一定時(shí)，電流和電壓成正比”的結(jié)論。

第三種方法：觀察法。即觀察到電壓變?yōu)樵瓉淼膸妆稌r(shí)，電流也變?yōu)樵瓉淼膸妆?，也可得到同樣的結(jié)論。

2.會(huì)歸納得出結(jié)論和結(jié)果

如計(jì)算類的結(jié)果：測得的電阻值應(yīng)為多次測量后的平均值，

測小燈泡的額定功率只能在額定電壓下測電流后的計(jì)算結(jié)果；規(guī)律類的結(jié)論要敘述完整、全面。

引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)思考，學(xué)會(huì)總結(jié)。實(shí)驗(yàn)時(shí)“做中學(xué)，做中改，做中悟”，積累一定的實(shí)踐感受和實(shí)驗(yàn)技能后，學(xué)生就一定能答好實(shí)

驗(yàn)題。

（作者單位 黑龍江省哈爾濱市蕭紅中學(xué)）

編輯 尹 軍