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物理是一门实验科学,实验教学是物理教学的重要组成部分,很多物理现象、物理规律需要用实验去验证或探究,实验能有效激发学生的探究,培养学生良好的科学素养,使学生在验证和探究中深刻理解物理现象或规律的内在本质,达到掌握知识、提高能力的教学目标.本文结合近年物理实验考试情况,对试题、操作、培训等情况进行详细分析.
1.试题分析
今年中考物理实验考试共6个题目,分别是:秒表、温度计、刻度尺、弹簧测力计的使用;探究凸透镜成像的规律;测液体的密度;探究杠杆平衡条件;探究并联电路中电流的特点;测量小灯泡的电功率.这6个题目综合考查了基本测量工具的使用,几个重要物理规律的探究.有的实验是用仪器直接测量来完成的,有的是用多种仪器间接测量来完成的.通过实验考试,进一步规范了学生的操作要领,提高了学生的观察能力、数据分析能力、总结概括能力,培养学生良好的科学素养和探究意识.
2.存在问题
在实验考试过程中,很多学生能顺利完成实验,得出科学结论.但也有相当一本分学生不能完成实验任务,或者是不能得出合理结论.通过考试,发现系列问题,在此进行总结.
2.1 审题不清,目的不明确
学生进入考场到达指定桌号时,不能仔细看清所要考查的题目,更不看实验要求就开始做,造成丢分.如在测量液体密度的实验中,有的学生开始就和教师要数据,是配置2%还是5%的氯化钠溶液,学生把这个题目和化学的一个实验混了;在测量小灯泡的电功率的实验中,个别学生把电路图设计成探究并联电路中电流的特点的电路图,造成实验无法正常进行.
2.2 缺乏自信,凭想象或记忆填写数据
很多学生在实验过程中能顺利完成实验,但看报告单上的数据,却发现和实验的数据不一致.究其原因,发现学生考试的数据和平时训练的数据不一致,怀疑自己的结果,最后还是按照平时训练的数据填写,造成丢分.如在探究凸透镜成像的规律的实验中,很多学生在探究u>2f时的成像规律时,像距明明是32厘米,学生硬是在报告单上填写28厘米;在测量物体重力时,物体的重力明明是1.8牛,但学生填写报告时却写成2.1牛.由于缺乏自信,造成填写的报告单与所测数据不符;在测盐水的密度的实验中,明明测得的结果是1.12 g/cm3,但学生填写报告单时却按理论值写成1.01 g/cm3.
2.3 不按要求进行实验
有的学生在实验时,随心所欲,按自己的思路进行实验,不听教师的提示.如测长度实验中,教师要求测木块长,学生却测宽;在测量小灯泡电功率的实验中,要求测量3次电流电压值,分别是U实<U额,U实>U额,U实等于U额,但学生3次实验都是U实<U额的数据;再如在探究杠杆平衡条件的实验中,有的学生不按照教师给的力或力臂进行实验,而是自己选择数据实验,造成丢分.
2.4 测量方法不规范,图表不完善
有的学生在实验操作过程中,动作不够规范,有失科学性.如在测温度的实验中,有的学生把温度计的感温包接触到烧杯的底部,在待测液体中停留时间不够;有的学生把温度计拿出被测液体读数;有的学生在读数时,视线不能与刻度线垂直,造成数据偏差很大;有的学生在画图时丢原件,如测小灯泡的电功率实验中,电路图丢滑动变阻器或者是开关等;有的学生在设计记录表格时,丢栏目或者无边框等.
2.5 计算不准确,数据处理漏洞百出
学生对数据的处理能力较差,运算结果错得离谱,有时还丢单位或者没有估计数字等.如求像距58.5~28.3 cm时,学生竟得出28.2 cm;在测量长度的实验中,部分学生没有估计数字或丢掉单位,如测量结果应该是9.85 cm,学生却写成9.8 cm没有估计值,或者是9.85丢了单位;还有密度的结果学生竟然用体积除以质量,公式掌握不牢,有的学生在处理计算结果时竟把0.99 g/cm3四舍五入成1.01 g/cm3;在探究凸透镜成像的规律的实验中,有的学生用透镜公式10×u÷(10-u)算出像距,再在光具座上移动光屏找像的位置,把探究性实验变为验证性实验.
3.培训技巧
方法是成功的钥匙.好的操作技巧有利于学生掌握操作规则,顺利完成实验.笔者结合多年的教学实践和前几年中考实验考试中存在的问题,现总结以下几点培训技巧.
1)在探究并联电路中电流特点的实验中,操作内容多,加之画图,设计表格,时间很紧.因此,在改变电路连接时,只需改变电流表处的接线柱的连接方式就行,这样大大节省操作时间.
2)在测液体的密度的实验中,倒出液体的体积最好是40 cm3,这样计算较为方便,能除得尽;如果倒多了就继续倒,直至50 cm3,这样计算也较为方便,千万别倒47 cm3、29 cm3或者53 cm3之类的数据,这样会给计算带来很大的麻烦.如果液体的体积取40 cm3,测得液体的质量为42 g,这样求密度用42 g/40 cm3,很容易得出待测密度为1.05 g/cm3;如果液体取29 cm3,测得液体的质量为30.2 g,求密度用30.2 g/29 cm3,这个数据很不好计算,耽误很多实验时间,造成学生的心理紧张或做不完实验.所以建议学生必须取40 cm3或50 cm3,这样计算简单、准确.
3)在探究杠杆平衡条件的实验中,教师给出的钩码个数大于一个的,就先把这几个钩码挂在一起,挂在杠杆上适当位置,用一手扶着杠杆,再挂另一侧的钩码,这样有利于杠杆稳定,防止钩码脱落.
4)在测液体的密度的实验中,训练时多测几次糖水的密度.因为糖水的密度和温度有关,温度越高密度越大,所以让学生多测几次不同温度下的糖水的密度,有利于培养学生的探究意识,提高学生对数据的处理能力.
5)读数方法的技巧和数据处理的技巧.只要读数,注意保持视线与刻线垂直,数据必须带单位,除去测长度的需要估读,其他都不需要估读;读完数据及时记录,免得遗忘.
6)在探究凸透镜成像的规律的实验中,蜡烛的固定方法是:用A4纸卷成纸筒,直径刚好能插进蜡烛,把纸筒用胶条粘好一端插在光具座滑块上,一端插上蜡烛,这样保证蜡烛与光具座垂直,还能稳定蜡烛,有利于实验的顺利进行.
7)所有实验涉及的到的表格,必须先画好后再进行实验操作,不能开始考试就进行操作,等数据出来了再画表格,或者电路图,这样有的试题会丢分的.尤其是教师给数据的题目,不先画表格的话,教师给的数据可能忘了,这样会造成心理恐慌,导致会做的实验也不能很好地完成.
4.器材准备
要取得好的考试成绩,所准备的考试器材的规格必须准确,性能良好、稳定,便于学生操作.如在探究凸透镜成像的规律的实验中,凸透镜的焦距确保是10 cm,这样学生在操作时,像距才容易找准;在探究杠杆平衡条件的实验中,钩码的质量应相同,这样保证给力时比较准确,有利于找准力臂,确保实验顺利完成.