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长期以来,中学物理实验学习多侧重于“验证知识、形成概念、激发兴趣、培养技能”,常忽视以实验为载体培养多种能力和素质.而从目前的高考实验试题的命题趋势看,传统的实验观念已经越来越不适应新的高考理念了.
从总体上来说,物理实验应包含:知识(形成概念、理解知识、掌握实验方法等)、技能(实验仪器、用品的操作和使用等)、能力(通过实验解决实际问题,以及解决实验中出现的问题等)、情感态度价值观(科学态度、科学精神,以及节约、安全、环保的意识等)等四项基本功能.
因此,在物理实验复习中,要行之有效地提高学生的实验综合能力,就应对新课标高中教材中常见的物理实验进行归纳总结,这样才能取得满意的成绩.
一、方案设计型
在明确实验目的的基础上,结合具体的物理实验情境,灵活确定完成实验目的的途径和方法.要注重实验的实际操作训练,掌握基本的实验方法和原理,明确基本实验仪器的使用规则.在完成实验任务的前提下,结合实际物理情境,确定完成实验目的的途径和方法,设计切实可行的实验方案.
实验设计的基本步骤如下.
1.明确目的
实验目的是题目或课题交给我们的实验任务,是实验设计的出发点.实验目的明确后,运用所学知识,看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过,与哪些物理现象有关,与哪些物理量有直接的联系.再充分结合题目提供的具体实验情境和提供的实验仪器来灵活地确定实验的原理.
2.选择方案
对于同一个实验目的,可能存在多种实验原理,进而形成多种(可供选择的)设计方案.一般说来,依据不同的实验原理选择不同的实验方案主要遵循四条原则.
(1)科学性.设计的方案有科学的依据和正确的方式,符合物理学的基本原理.
(2)可行性.按设计方案实施时,应安全可靠,不会对人身、器材造成危害,所需装置和器材要易于置备,且成功率高.
(3)精确性.在选择方案时,应对各种可能的方案进行初步的误差分析,尽可能选用精确度高的方案.
(4)简便、直观性.设计方案应便于操作、读数,便于进行数据处理,便于实验者直观、明显地观察.
二、器材选择型
规律方法:根据具体的物理实验情境,结合仪器的使用规则和仪器本身的规格选择恰当的实验器材,并能在具体的问题中灵活地迁移运用(如电流表可作电压表使用).
电学实验中会根据电流表和电压表和内阻及待测电阻的大小判断电流表内外接法,能够通过计算选择电流表和电压表的量程.当要求测量的电压和电流从零连续变化或者当滑动变阻器阻值太小,不能起到有效保护的作用时,必须采用滑动变阻器的分压接法.
知识链接:电学实验器材主要是电表、滑动变阻器、电源等器材.选择实验器材一般要考虑下面因素:
1.安全因素
通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流.
2.误差因素
使用欧姆表时宜选用指针在中间刻度附近的倍率挡位.
3.便于操作
选用滑动变阻器时,应考虑对外供电电压的变化范围要既能满足实验要求,又便于调节.在实验过程中,应使其大部分电阻线都用到.
4.实验要求
除以上三个因素外,还应注重实验实际.
三、实验数据处理型
规律方法:要明确实验数据处理的常用方法,在实际实验中,要根据具体的实验问题和实验要求,灵活地选择数据处理方法.
知识链接:实验数据的处理方法主要有以下几种.
1.直接比较法
有些实验,只需通过确定物理量间的关系,或将实验结果与标准值相比较,就可得出实验结论,可应用直接比较法进行数据处理.
2.平均值法
通常在同样的测量条件下,对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样,用多次测量的算术平均值作为测量结果,与真实值最近似.
3.列表法
实验中将数据列成表格,可以简明地表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题.列表法常与图象法一起应用,且列表法常常是图象法的基础.
4.图象法
选取适当自变量,通过作图找到物理量之间的变化关系,便于找出规律,确定对应量的函数关系.
5.描迹法
描迹可形象直观地反映实验结果,如实验“研究平抛物体的运动”、“电场中等势线描绘”等.
从总体上来说,物理实验应包含:知识(形成概念、理解知识、掌握实验方法等)、技能(实验仪器、用品的操作和使用等)、能力(通过实验解决实际问题,以及解决实验中出现的问题等)、情感态度价值观(科学态度、科学精神,以及节约、安全、环保的意识等)等四项基本功能.
因此,在物理实验复习中,要行之有效地提高学生的实验综合能力,就应对新课标高中教材中常见的物理实验进行归纳总结,这样才能取得满意的成绩.
一、方案设计型
在明确实验目的的基础上,结合具体的物理实验情境,灵活确定完成实验目的的途径和方法.要注重实验的实际操作训练,掌握基本的实验方法和原理,明确基本实验仪器的使用规则.在完成实验任务的前提下,结合实际物理情境,确定完成实验目的的途径和方法,设计切实可行的实验方案.
实验设计的基本步骤如下.
1.明确目的
实验目的是题目或课题交给我们的实验任务,是实验设计的出发点.实验目的明确后,运用所学知识,看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过,与哪些物理现象有关,与哪些物理量有直接的联系.再充分结合题目提供的具体实验情境和提供的实验仪器来灵活地确定实验的原理.
2.选择方案
对于同一个实验目的,可能存在多种实验原理,进而形成多种(可供选择的)设计方案.一般说来,依据不同的实验原理选择不同的实验方案主要遵循四条原则.
(1)科学性.设计的方案有科学的依据和正确的方式,符合物理学的基本原理.
(2)可行性.按设计方案实施时,应安全可靠,不会对人身、器材造成危害,所需装置和器材要易于置备,且成功率高.
(3)精确性.在选择方案时,应对各种可能的方案进行初步的误差分析,尽可能选用精确度高的方案.
(4)简便、直观性.设计方案应便于操作、读数,便于进行数据处理,便于实验者直观、明显地观察.
二、器材选择型
规律方法:根据具体的物理实验情境,结合仪器的使用规则和仪器本身的规格选择恰当的实验器材,并能在具体的问题中灵活地迁移运用(如电流表可作电压表使用).
电学实验中会根据电流表和电压表和内阻及待测电阻的大小判断电流表内外接法,能够通过计算选择电流表和电压表的量程.当要求测量的电压和电流从零连续变化或者当滑动变阻器阻值太小,不能起到有效保护的作用时,必须采用滑动变阻器的分压接法.
知识链接:电学实验器材主要是电表、滑动变阻器、电源等器材.选择实验器材一般要考虑下面因素:
1.安全因素
通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流.
2.误差因素
使用欧姆表时宜选用指针在中间刻度附近的倍率挡位.
3.便于操作
选用滑动变阻器时,应考虑对外供电电压的变化范围要既能满足实验要求,又便于调节.在实验过程中,应使其大部分电阻线都用到.
4.实验要求
除以上三个因素外,还应注重实验实际.
三、实验数据处理型
规律方法:要明确实验数据处理的常用方法,在实际实验中,要根据具体的实验问题和实验要求,灵活地选择数据处理方法.
知识链接:实验数据的处理方法主要有以下几种.
1.直接比较法
有些实验,只需通过确定物理量间的关系,或将实验结果与标准值相比较,就可得出实验结论,可应用直接比较法进行数据处理.
2.平均值法
通常在同样的测量条件下,对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样,用多次测量的算术平均值作为测量结果,与真实值最近似.
3.列表法
实验中将数据列成表格,可以简明地表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题.列表法常与图象法一起应用,且列表法常常是图象法的基础.
4.图象法
选取适当自变量,通过作图找到物理量之间的变化关系,便于找出规律,确定对应量的函数关系.
5.描迹法
描迹可形象直观地反映实验结果,如实验“研究平抛物体的运动”、“电场中等势线描绘”等.