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淺談物理實驗之后的反思
淺談物理實驗之后的反思
山東沂水齊魯博苑學(xué)校（276400）王玉強
以往的教學(xué)比較注重的是實驗前的準(zhǔn)備和實驗中的操作，而忽視了實驗后的反思和總結(jié)。教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進行反思，對進一步理解實驗、深化實驗、完善實驗起者重要的作用。通過反思可總結(jié)實驗規(guī)律，優(yōu)化實驗方案，創(chuàng)新實驗設(shè)計，揭示實驗本質(zhì)，增強實驗效果。那么，物理實驗之后應(yīng)反思些什么呢？
1、反思實驗原理
圍繞實驗原理進行反思，可變通實驗原理公式，使實驗方案更為簡潔，實驗結(jié)果更為準(zhǔn)確。例如，“測量滑輪組機械效率”實驗原理公式是η＝Gh/Fs，需用彈簧測力計測出重物的重力G，繩子自由端的拉力F，用刻度尺測出重物提升的高度h，繩子末端移動的距離s。若反思一下實驗原理公式可變通為：η= Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF 此時可只需用彈簧測力計測出重物的重力G，繩子自由端的拉力F，觀察承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，即可方便地測出滑輪組的機械效率。
2、反思實驗方法
引導(dǎo)學(xué)生思維求異，尋求多種實驗方案，然后對實驗方法進行反思，找出其特點和不足，從而優(yōu)化實驗方案，選取最佳策略。例如“測鹽水密度”實驗時，學(xué)生可探求以下多種方法。方法一：⑴ 用天平稱出空燒杯的質(zhì)量m1 ⑵ 燒杯內(nèi)倒入鹽水稱出總質(zhì)量m2 ⑶ 把燒杯內(nèi)的鹽水全部倒入量筒中，讀出鹽水的體積v ⑷計算：ρ=（m2－m1）/v；方法二：⑴用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1 ⑵把燒杯內(nèi)的水全部倒入量筒內(nèi)讀出鹽水的體積v ⑶用天平稱出空燒杯的質(zhì)量m2 ⑷計算：ρ=（m1－m2）/v；方法三：⑴用天平稱出空量筒的質(zhì)量m1 ⑵量筒內(nèi)倒入適量的鹽水，讀出鹽水的體積v ⑶用天平稱出量筒和鹽水的總質(zhì)量m2 ⑷計算：ρ=（m
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2－m1）/v；方法四：⑴用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1 ⑵把燒杯內(nèi)的鹽水倒入量筒中一部分，讀出鹽水的體積v ⑶用天平稱出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m2 ⑷計算：ρ=（m1－m2）/v 引導(dǎo)學(xué)生對以上四種方法進行反思，方法一中，燒杯內(nèi)鹽水倒入量筒時，燒杯壁上沾有鹽水，使測出的鹽水的體積變小，密度變大；方法二中，燒杯內(nèi)鹽水倒入量筒后，燒杯內(nèi)壁沾有鹽水，用天平稱得空燒杯的質(zhì)量變大 ，算出鹽水的質(zhì)量變小。從而使所求鹽水的密度變�。环椒ㄈ�，由于量筒高，放在天平上稱量易發(fā)生傾斜、歪倒，容易損壞儀器，不便于操作；方法四棄掉了以上三種方法弊端，使測量簡潔而又準(zhǔn)確，確為最佳策略。
3、反思實驗現(xiàn)象
針對學(xué)生實驗過程中觀察到的現(xiàn)象，進行深入地反思，可加深對物理規(guī)律的理解，增強學(xué)生分析判斷能力。例如“組成串、并聯(lián)電路”實驗中，兩燈泡串聯(lián)時發(fā)現(xiàn)一只燈泡亮，另一只燈泡暗，學(xué)生提出疑問：“串聯(lián)電路中各處的電流相等，兩燈泡會同樣亮，怎么會一只亮一只暗呢？”為此，引導(dǎo)學(xué)生進行反思，決定燈泡亮暗的是燈泡的實際功率。根據(jù)P=I2R，串聯(lián)電路中電流相等，功率的大小取決于燈泡電阻的大小。一亮一暗是因為兩只燈泡的電阻不同，亮的燈泡電阻大，暗的燈泡電阻小。如果其中一個燈泡電阻很小，實際功率很小，達不到亮的程度，則出現(xiàn)一亮一滅的現(xiàn)象。通過對上述現(xiàn)象的反思，使學(xué)生加深了對決定燈泡亮暗的是實際功率，而不單是電流或電阻大小的理解。
4、反思實驗規(guī)律
讓學(xué)生在實驗操作的基礎(chǔ)上，觀察實驗現(xiàn)象，分析產(chǎn)生實驗現(xiàn)象的原因，深入反思實驗條件和實驗現(xiàn)象的變化，總結(jié)實驗規(guī)律，加深對知識的理解和應(yīng)用。例如在研究“凸透鏡成像”的實驗中，把蠟燭放在2倍焦距以外，觀察到“倒立縮小的實像”，把蠟燭放在1倍焦距和2倍焦距之間，觀察到“倒立放大的實像”，把蠟燭放在焦點以內(nèi)，觀察到“正立放大的虛像”。根據(jù)上述實驗現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生反思，可總結(jié)出以下規(guī)律：⑴物體由2倍焦距向焦點移動過程中，像逐漸變大。⑵物距小，像距大，像變大。反之亦成立⑶ 2倍焦距是成放大與縮小像的轉(zhuǎn)折點，1倍焦距是成實像與虛像、正立與倒立的分界點。以上規(guī)律化的知識，學(xué)生印象深刻，為知識的遷移和靈活運用打下了良好的基礎(chǔ)。
5、反思實驗異同點
對多個實驗，可進行聯(lián)系與比較，反思實驗異同點，更易使學(xué)生掌握實驗的本質(zhì)，理解實驗規(guī)律，鞏固知識與技能。例如做過“伏安法測電阻”，“伏安法測電功率” 實驗后，提出以下問題引導(dǎo)學(xué)生反思：⑴兩實驗根據(jù)的原理各是什么？⑵兩實驗的電路圖是怎樣的？⑶兩實驗共同用到的實驗儀器有哪些？⑷兩實驗需要測量的相同物理量是什么？通過以上問題，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，發(fā)表見解，展開討論，分析對比尋找異同點，有效地培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性和批判性。
6、反思實驗注意事項
每一個實驗都有其操作的注意事項，引導(dǎo)學(xué)生圍繞實驗注意事項進行反思，認清錯誤操作的危害，從而規(guī)范學(xué)生的實驗操作，為順利完成實驗奠定了良好的基礎(chǔ)。例如“用電流表測電流”實驗中，注意事項為：正負接線柱接法要正確，電流表串聯(lián)在電路中。讓學(xué)生反思：若正負接線柱接反了會產(chǎn)生什么后果？若電流表并聯(lián)在燈泡的兩端，會造成什么后果？
總上所述，在學(xué)生實驗時，積極引導(dǎo)學(xué)生進行全方位、多角度反思，對深化實驗，完善實驗，拓展實驗，活化實驗，形成實驗操作的技能與技巧有著重要的作用。教學(xué)中，教師注重引導(dǎo)對物理實驗的發(fā)思和總結(jié)，不斷創(chuàng)新實驗教學(xué)，努力提高物理實驗教學(xué)質(zhì)量。
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王玉強 山東沂水齊魯博苑學(xué)校 郵編：276400
郵箱：wyq_222@sina.com
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