實驗探究是初中物理的主要探究形式,注重探究的方法和思想。
在大連市的中考物理試題中,實驗題往往是考生的軟肋。這是因為,大連市的中考實驗題考查的絕不僅僅是基本知識的重現(xiàn),更注重考查學生探究的程序和方法。通過實驗題目問題的設置,不僅讓學生發(fā)現(xiàn)新的知識,同時也考查了學生的基本實驗技能和實驗探究能力。
怎樣在實驗探究題目做到有備而來呢?
一、注重探究過程和方法
通常實驗探究涉及提出問題、猜想與假設、設計實驗與制訂計劃、進行實驗與搜集證據(jù)、分析論證、評估、交流與合作等要素。
大多數(shù)學生可能更關注實驗結論是什么,也就是對物理知識普遍重視,有的甚至采用“背課文”的方式來機械記憶;而探究過程的其他環(huán)節(jié)、方法往往被忽略,失去了科學探究的意義。從2009開始,大連市的中考題更注重了科學要素、物理思想和方法的考察。
例如模擬題:在“探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系”實驗中。
(1)用筆畫線,將圖14中的電路連接完整。
(2)①閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片滑到_端。 (選填“a”或“b”) ②閉合開關后,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.28 A,根據(jù)這個信息,接下來要解決的問題是什么?_________。
(3)實驗獲得的數(shù)據(jù)如下表。
①請在方格紙上畫出電流I 與電壓U的關系圖像。
②根據(jù)圖像可得出的結論是:_________________________________ 。
本題考查了提出問題、設計實驗、進行實驗、分析論證等要素,同時也考查了控制變量和普遍性的學科思想方法。
題干首先提出要探究的問題,即電阻上的電流跟兩端電壓的關系,說明了電流的相關因素是電壓以及隱藏的相關因素電阻。(2)問①考查了物理實驗的安全操作(2)問②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方法。將滑動變阻器的滑片從阻值最大端滑到阻值最小端,電流表的變化范圍并沒有超過0.6A,所以在安全的前提下?lián)Q小量程提高測量精度。這類問題可以解決學生在平時實驗操作的誤區(qū)。(3)問主要考查了實驗方案的設計、實驗中應該記錄的信息、實驗次數(shù)以及對實驗數(shù)據(jù)的處理和分析論證的能力。這一問的設置對學生的學習很有幫助。首先題目對表格設計做了一個樣本,解決了學生對表格設計的一些困擾,如應有哪些相關物理量、實驗次數(shù)等。很多學生覺得物理中考考查表格設計沒有什么用,其實不然,表格設計不僅體現(xiàn)了實驗的設計思路和研究方法,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)。其次通過畫出圖像來分析得出實驗結論是讓學生獲得數(shù)據(jù)處理的另一途徑,避免了只靠學生的機械記憶回答出實驗結論的情況。
這種對實驗探究各要素的全面考查,學生應引起足夠重視,多關注實驗探究過程和方法,提高自己的科學探究能力。
二、把握整體,關注實驗細節(jié)
在某些中考題中可能考查的不是完整的探究過程,而是從實驗的器材選擇、操作細節(jié)或者設計環(huán)節(jié)等入手,對實驗進行評估。
例如模擬題:在“探究平面鏡成像特點”實驗中,實驗裝置如圖15所示
(1)用兩個相同的蠟燭A和B做實驗,是為了研究_________;
(2)實驗中,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。因為大多數(shù)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,一味地聽從教師的安排完成實驗得出結論,失去了探究的價值。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,從整體考慮設計方案,讓每個細節(jié)都為“像”服務,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。當然(4)的評估也就做到有的放矢了。當然此實驗我們關注的實驗細節(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。
總之,在確定整體探究方案后,更應考慮到每一個細節(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,我們要關注實驗的細節(jié),不斷提高自己的科學素養(yǎng)。
三、重視實驗復習
馬上面臨中考的初三學生,大部分課程已經結束,如何進行實驗復習呢?大連市的中考實驗加試給了各位考生再次走入實驗室的良機。考生應充分利用這難得的機會,將每個實驗加試題目重新動手做一遍的同時,細細體會每個環(huán)節(jié),考慮實驗的方法,多問幾個為什么。
例如中考題:在“探究杠桿平衡條件”實驗中,利用在杠桿兩端掛鉤碼的方法做實驗。
(1)調節(jié)杠桿在水平位置平衡時,發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。應把杠桿右端的平衡螺母向 ______(選填“左”或“右”)調節(jié)。(2)實驗時仍然使杠桿在水平位置平衡,這樣做有什么好處?__________ 。(3)記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表。
根據(jù)表中的信息,得出“F1l1=F2l2”的結論。這個結論是否具有普遍性? ___。
原 因 是 :
________________________________________ 。(4)如果用杠桿一端掛鉤碼另一端用彈簧測力計豎直向下拉的方法做實驗。請分析說明用這種方法做實驗的好處。__________________________。(1)和(2)的設問就是考查實驗操作以及操作的目的,如果沒有動手做過實驗,怎么可能體會到水平位置平衡的好處呢?(3)的兩組等臂數(shù)據(jù)也是很多同學在做實驗中遇到過的真實情景。很多同學認為只要3組數(shù)據(jù)就可以了,數(shù)量上夠了,就具有普遍性。其實不然,同學在進行實驗操作的同時,更應該注意實驗的方法以及嚴謹、認真、實事求是的科學態(tài)度。(4)問的設立則完全出自于對本實驗多次操作后的感悟,也是“創(chuàng)新”精神的體現(xiàn)。所以這就要求同學不僅僅局限于實驗室中給出的器材或者實驗操作方案。如何更安全、準確、有效地完成實驗探究,給每個考生提出了更高層次上的要求。
總之,學生應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。
本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/zhongkao/818483.html
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