來源:昭通日報
2020-06-08 15:44在中考物理中,實驗不只是出現(xiàn)在實驗題中,在選擇題、填空題,甚至計算題中都占有較大比重。而實驗題往往是考生的軟肋,這是因為,中考實驗題絕不僅僅是對基本知識的重現(xiàn),更注重考查學生探究的程序和方法。通過實驗題中問題的設(shè)置,不僅考查學生發(fā)現(xiàn)新知識的過程與方法,同時也考查學生實驗的基本技能和探究能力。
怎樣在實驗探究題目中做到得心應(yīng)手順手拈來呢?
一、?強調(diào)對基本儀器的規(guī)范使用
實驗儀器的規(guī)范使用是實驗?zāi)芊癯晒湍芊竦贸稣_結(jié)論的基本保障,因此,我們要攻克實驗題,就要從正確使用每一種儀器著手。初中物理涉及到的儀器有:刻度尺、溫度計、測力計、天平、量筒、 電流表、電壓表等。而使用每一種測量儀器應(yīng)該:1.清楚量程、分度值以及零刻度線,注意觀察測量前指針是否指在零刻度線上,如何調(diào)零?2.使用時清楚儀器使用的規(guī)則、方法和注意事項。3.讀數(shù)時先弄清楚量程、分度值,并且視線應(yīng)該正視,記錄數(shù)據(jù)時要有數(shù)據(jù)和單位。
二、注重探究過程和方法
物理實驗探究的基本過程是:1.提出問題;2.做出猜想與假設(shè);3.設(shè)計并進行實驗;4.收集數(shù)據(jù);5.分析論證,得出結(jié)果。
大多學生更關(guān)注實驗結(jié)論是什么,而探究過程的其他環(huán)節(jié)、方法往往被忽略,阻礙了分析問題、解決問題的能力的提升,影響思維的連貫性與邏輯性,失去了科學探究的意義。而一個探究活動所要達到的目的卻恰恰就是:構(gòu)建思維方式,培養(yǎng)學生解決問題的方法和能力。在中考中也體現(xiàn)方法和過程考查,所以我們復習過程也應(yīng)該圍繞這些進行復習。
下面分析部分例題,讓同學們領(lǐng)略實驗的方法。
【例1】:在探究通過導體的電流跟導體兩端電壓的關(guān)系實驗中。
(1)用筆畫線,將圖中的電路連接完整。要求:滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表的示數(shù)變大。
(2)①閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片滑到▁▁▁▁▁?端。(選填A(yù)或B)②閉合開關(guān)后,將滑動變阻器的滑片從阻值最大端滑到阻值最小端,電流表的變化范圍是0.08~O.28A,根據(jù)這個信息,接下來的操作是什么?? ? ? ? ? ? ?
(3)實驗獲得的數(shù)據(jù)如下表。
①?在方格紙上畫出電流I與電壓U的關(guān)系圖像。
②根據(jù)圖像可得出的結(jié)論是:_________________________________。
本題考查了提出問題、設(shè)計實驗、進行實驗、分析論證等要素,同時也考查了控制變量的探究方法。
題干首先提出要探究的目的,即導體上的電流跟兩端電壓的關(guān)系,題目中還體現(xiàn)了用同一個定值電阻做實驗——電阻不變的控制變量法。
(1)定值電阻的右端連接滑動變阻器的A端。
(2)①中考查了滑動變阻器的規(guī)范操作,考查了物理實驗只有在保證器材安全的前提下才能追求精度的思想,所以閉合開關(guān)前應(yīng)該將滑動變阻器的滑片移到阻值最大端。即閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片滑到B端。②移動滑片的過程中,電流表的變化范圍并沒有超過0.6A,做到了在安全的前提下,應(yīng)該換小量程提高測量精度。故接下來的操作是:斷開開關(guān),將電流表接大量程的按線柱改按到小量程。
(3)問主要考查了實驗方案的設(shè)計、實驗中應(yīng)該記錄的數(shù)據(jù),還考查了對實驗數(shù)據(jù)的分析、處理和論證的能力。這一問的設(shè)置對學生的學習很有幫助。首先題目對表格設(shè)計做了一個樣本,解決了學生對表格設(shè)計的一些困擾,如應(yīng)有哪些相關(guān)物理量、實驗次數(shù)等。很多學生覺得物理中考考查表格設(shè)計沒有什么用,其實不然,表格設(shè)計不僅體現(xiàn)了實驗的設(shè)計思路和研究方法,同時讓數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)一目了然,幫助學生更好地記錄數(shù)據(jù)和分析處理數(shù)據(jù)。其次利用圖像分析得出實驗結(jié)論,是讓學生獲得數(shù)據(jù)處理的另一途徑,提升了學生應(yīng)用數(shù)學方法解決物理問題的能力。本題還考查了學生對實驗結(jié)論的規(guī)范、嚴謹表述。要能準確作答,我們就要回到題目中去看,探究的目的是什么,然后就能準確答題。即①電流I與電壓U的圖象是:過原點的一條直線(如下圖)。
②實驗結(jié)論:當電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
通過這個題目可見:實驗探究題全面考查實驗中每一個要素和環(huán)節(jié),同學們應(yīng)全面關(guān)注實驗探究過程和方法,提高自己的科學探究能力。
三、掌握科學的實驗方法,注重實驗細節(jié)
初中階段常見的實驗方法有:等效替代法、控制變量法、實驗推理法、模型法、類比法、轉(zhuǎn)換法等。
1、等效替代法:
【例2】在研究平面鏡成像實驗中,用兩根完全相同的蠟燭, 其中一根等效成另一根的像。
(1)用兩個相同的蠟燭A和B做實驗,是為了研究。
(2)實驗中,只點燃A蠟燭的目的是使A蠟燭的像。
(3)探究中,要改變物距做三次實驗,做三次實驗的目的是使結(jié)論_________。
(4)如果實驗桌上有兩塊玻璃板可供選擇,一塊是沒有貼膜的玻璃板,厚度是3mm;另一塊是一面貼膜的玻璃板,厚度是5mm。如果選擇貼膜的這塊玻璃板做實驗,請說出一條好處和一條不足。好處:_________________。不足:_________________。
(1)和(2)問是一個逆向問法,這兩問考查了學生平時的學習是否被動機械的。因為大多學生在做此實驗時,都知道選擇相同的蠟燭,可是為什么選擇不知道,為什么點燃其中一根蠟燭也不清楚。如果這兩問學生能夠從探究的題目入手“平面鏡所成的像”,把握住像這一核心,從整體考慮設(shè)計方案,讓每個細節(jié)都為像服務(wù),也就是如何讓像更清晰?像與誰比較?比較什么?像距如何測量誤差更小等細節(jié),那么解決(1)(2)這兩問就不困難了。即(1)問中用兩個相同的蠟燭A和B做實驗,是為了用蠟燭B代替蠟燭A,研究像與物的大小關(guān)系。答案:研究像與物的大小關(guān)系。(2)實驗中將A蠟燭點燃后比較亮,黑暗的環(huán)境和蠟燭的對比度大,蠟燭成像更亮更清晰。答案:更亮一些(3)多次進行實驗的目的是使實驗結(jié)論具有普偏性,避免偶然性。當然(4)的評估也就做到有的放矢了。優(yōu)點:如果選擇貼膜的玻璃板做實驗,可使A蠟燭的像更亮一些。缺點:由于玻璃板較厚,會使成的像出現(xiàn)重影。當然此實驗我們關(guān)注的實驗細節(jié)還有很多。比如為什么引入B蠟燭,為什么用玻璃板代替平面鏡,玻璃板的選擇,玻璃板的放置,如何確定像的位置等等。
為方便同學們復習,在此,把其他實驗方法涉及到的主要實驗歸納如下:
2、控制變量法
(1)研究壓力的作用效果與壓力大小、受力面積的關(guān)系。
(2)研究滑動摩擦力與物體間壓力、接觸面粗糙程度的關(guān)系。
(3)研究液體壓強與液體的密度和深度的關(guān)系。
(4)研究物體的動能與質(zhì)量和速度的關(guān)系。
(5)研究物體的重力勢能與質(zhì)量和被舉的高度的關(guān)系。
(6)研究弦樂器的音調(diào)與弦的松緊、粗細和長短的關(guān)系。
(7)研究蒸發(fā)快慢與液體的溫度、表面積和氣體流動快慢的關(guān)系。
(8)研究電流與電阻、電壓之間的關(guān)系。
(9)研究導體的電阻與材料、長度、橫截面積的關(guān)系。
(10)研究電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時間的關(guān)系。
(11)研究電磁鐵的磁性與線圈的匝數(shù)和電流的大小關(guān)系。
3、實驗推理法
(1)牛頓第一運動定律。
(2)研究真空中能否傳聲。
(3) 自然界中只存在兩種電荷。
(4)磁極間的相互規(guī)律。
4、轉(zhuǎn)換法
(1)電流看不見,根據(jù)電流產(chǎn)生的效果來判斷。
(2)分子運動看不見,通過擴散現(xiàn)象來判斷。
(3)磁場看不見,用小磁針放在其中看是否轉(zhuǎn)動來判斷。
(4)判斷電磁鐵的磁性強弱,用電磁鐵吸引大頭針的多少來確定。
這類命題主要從生活、實際生產(chǎn)中尋找素材,從技術(shù)產(chǎn)品中挖掘科學知識應(yīng)用的素材,從社會熱點問題中尋找素材。所以我們要重視日常生活中常見的物理現(xiàn)象,常見電器說明書,一些科技、自然方面的有關(guān)物理知識的應(yīng)用等,它重點考查學生在實際情境中提取信息、分析和處理問題能力。
總之,在確定整體探究方案后,更應(yīng)考慮到每一個細節(jié),因為細節(jié)決定成敗,在實驗中的一個微不足道的細節(jié),可能預(yù)示著一個重大的發(fā)現(xiàn),也可能讓你功虧一簣。因此,我們要關(guān)注實驗的細節(jié),不斷提高自己的科學素養(yǎng)。利用好每個動手實驗的機會,多方面、多角度考慮問題,體驗實驗探究的樂趣,養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的科學精神。
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