来源:昭通日报
2020-06-08 15:44在中考物理中,实验不只是出现在实验题中,在选择题、填空题,甚至计算题中都占有较大比重。而实验题往往是考生的软肋,这是因为,中考实验题绝不仅仅是对基本知识的重现,更注重考查学生探究的程序和方法。通过实验题中问题的设置,不仅考查学生发现新知识的过程与方法,同时也考查学生实验的基本技能和探究能力。
怎样在实验探究题目中做到得心应手顺手拈来呢?
一、 强调对基本仪器的规范使用
实验仪器的规范使用是实验能否成功和能否得出正确结论的基本保障,因此,我们要攻克实验题,就要从正确使用每一种仪器着手。初中物理涉及到的仪器有:刻度尺、温度计、测力计、天平、量筒、 电流表、电压表等。而使用每一种测量仪器应该:1.清楚量程、分度值以及零刻度线,注意观察测量前指针是否指在零刻度线上,如何调零?2.使用时清楚仪器使用的规则、方法和注意事项。3.读数时先弄清楚量程、分度值,并且视线应该正视,记录数据时要有数据和单位。
二、注重探究过程和方法
物理实验探究的基本过程是:1.提出问题;2.做出猜想与假设;3.设计并进行实验;4.收集数据;5.分析论证,得出结果。
大多学生更关注实验结论是什么,而探究过程的其他环节、方法往往被忽略,阻碍了分析问题、解决问题的能力的提升,影响思维的连贯性与逻辑性,失去了科学探究的意义。而一个探究活动所要达到的目的却恰恰就是:构建思维方式,培养学生解决问题的方法和能力。在中考中也体现方法和过程考查,所以我们复习过程也应该围绕这些进行复习。
下面分析部分例题,让同学们领略实验的方法。
【例1】:在探究通过导体的电流跟导体两端电压的关系实验中。
(1)用笔画线,将图中的电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数变大。
(2)①闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到▁▁▁▁▁ 端。(选填A或B)②闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从阻值最大端滑到阻值最小端,电流表的变化范围是0.08~O.28A,根据这个信息,接下来的操作是什么?
(3)实验获得的数据如下表。
① 在方格纸上画出电流I与电压U的关系图像。
②根据图像可得出的结论是:_________________________________。
本题考查了提出问题、设计实验、进行实验、分析论证等要素,同时也考查了控制变量的探究方法。
题干首先提出要探究的目的,即导体上的电流跟两端电压的关系,题目中还体现了用同一个定值电阻做实验——电阻不变的控制变量法。
(1)定值电阻的右端连接滑动变阻器的A端。
(2)①中考查了滑动变阻器的规范操作,考查了物理实验只有在保证器材安全的前提下才能追求精度的思想,所以闭合开关前应该将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。即闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到B端。②移动滑片的过程中,电流表的变化范围并没有超过0.6A,做到了在安全的前提下,应该换小量程提高测量精度。故接下来的操作是:断开开关,将电流表接大量程的按线柱改按到小量程。
(3)问主要考查了实验方案的设计、实验中应该记录的数据,还考查了对实验数据的分析、处理和论证的能力。这一问的设置对学生的学习很有帮助。首先题目对表格设计做了一个样本,解决了学生对表格设计的一些困扰,如应有哪些相关物理量、实验次数等。很多学生觉得物理中考考查表格设计没有什么用,其实不然,表格设计不仅体现了实验的设计思路和研究方法,同时让数据的呈现一目了然,帮助学生更好地记录数据和分析处理数据。其次利用图像分析得出实验结论,是让学生获得数据处理的另一途径,提升了学生应用数学方法解决物理问题的能力。本题还考查了学生对实验结论的规范、严谨表述。要能准确作答,我们就要回到题目中去看,探究的目的是什么,然后就能准确答题。即①电流I与电压U的图象是:过原点的一条直线(如下图)。
②实验结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
通过这个题目可见:实验探究题全面考查实验中每一个要素和环节,同学们应全面关注实验探究过程和方法,提高自己的科学探究能力。
三、掌握科学的实验方法,注重实验细节
初中阶段常见的实验方法有:等效替代法、控制变量法、实验推理法、模型法、类比法、转换法等。
1、等效替代法:
【例2】在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛, 其中一根等效成另一根的像。
(1)用两个相同的蜡烛A和B做实验,是为了研究。
(2)实验中,只点燃A蜡烛的目的是使A蜡烛的像。
(3)探究中,要改变物距做三次实验,做三次实验的目的是使结论_________。
(4)如果实验桌上有两块玻璃板可供选择,一块是没有贴膜的玻璃板,厚度是3mm;另一块是一面贴膜的玻璃板,厚度是5mm。如果选择贴膜的这块玻璃板做实验,请说出一条好处和一条不足。好处:_________________。不足:_________________。
(1)和(2)问是一个逆向问法,这两问考查了学生平时的学习是否被动机械的。因为大多学生在做此实验时,都知道选择相同的蜡烛,可是为什么选择不知道,为什么点燃其中一根蜡烛也不清楚。如果这两问学生能够从探究的题目入手“平面镜所成的像”,把握住像这一核心,从整体考虑设计方案,让每个细节都为像服务,也就是如何让像更清晰?像与谁比较?比较什么?像距如何测量误差更小等细节,那么解决(1)(2)这两问就不困难了。即(1)问中用两个相同的蜡烛A和B做实验,是为了用蜡烛B代替蜡烛A,研究像与物的大小关系。答案:研究像与物的大小关系。(2)实验中将A蜡烛点燃后比较亮,黑暗的环境和蜡烛的对比度大,蜡烛成像更亮更清晰。答案:更亮一些(3)多次进行实验的目的是使实验结论具有普偏性,避免偶然性。当然(4)的评估也就做到有的放矢了。优点:如果选择贴膜的玻璃板做实验,可使A蜡烛的像更亮一些。缺点:由于玻璃板较厚,会使成的像出现重影。当然此实验我们关注的实验细节还有很多。比如为什么引入B蜡烛,为什么用玻璃板代替平面镜,玻璃板的选择,玻璃板的放置,如何确定像的位置等等。
为方便同学们复习,在此,把其他实验方法涉及到的主要实验归纳如下:
2、控制变量法
(1)研究压力的作用效果与压力大小、受力面积的关系。
(2)研究滑动摩擦力与物体间压力、接触面粗糙程度的关系。
(3)研究液体压强与液体的密度和深度的关系。
(4)研究物体的动能与质量和速度的关系。
(5)研究物体的重力势能与质量和被举的高度的关系。
(6)研究弦乐器的音调与弦的松紧、粗细和长短的关系。
(7)研究蒸发快慢与液体的温度、表面积和气体流动快慢的关系。
(8)研究电流与电阻、电压之间的关系。
(9)研究导体的电阻与材料、长度、横截面积的关系。
(10)研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。
(11)研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流的大小关系。
3、实验推理法
(1)牛顿第一运动定律。
(2)研究真空中能否传声。
(3) 自然界中只存在两种电荷。
(4)磁极间的相互规律。
4、转换法
(1)电流看不见,根据电流产生的效果来判断。
(2)分子运动看不见,通过扩散现象来判断。
(3)磁场看不见,用小磁针放在其中看是否转动来判断。
(4)判断电磁铁的磁性强弱,用电磁铁吸引大头针的多少来确定。
这类命题主要从生活、实际生产中寻找素材,从技术产品中挖掘科学知识应用的素材,从社会热点问题中寻找素材。所以我们要重视日常生活中常见的物理现象,常见电器说明书,一些科技、自然方面的有关物理知识的应用等,它重点考查学生在实际情境中提取信息、分析和处理问题能力。
总之,在确定整体探究方案后,更应考虑到每一个细节,因为细节决定成败,在实验中的一个微不足道的细节,可能预示着一个重大的发现,也可能让你功亏一篑。因此,我们要关注实验的细节,不断提高自己的科学素养。利用好每个动手实验的机会,多方面、多角度考虑问题,体验实验探究的乐趣,养成实事求是的科学态度和敢于创新的科学精神。
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