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科学探究中实验结论表述错误的分析

来源:不详       更新时间:2011-4-12 11:06:19
 

  要完成某项科学探究的最终任务,就必须对探究过程中所收集的证据或数据进行分析和处理,从而得出某些规律、找到某种关系。分析、处理实验数据,正确得出结论,是科学探究的一个重要环节,中学生尤其是初学物理的学生在归纳实验结论时,常出现一些错误,究其原因通常可以归纳为以下几种类型:

  一、因果关系颠倒

  例1  小辉同学在做“探究电流跟电压、电阻之间的关系”实验中,通过改变电路中的电压和电阻,分别测得了如下两组数据:

  分析表一数据,可得到的结论是                                       

  分析表二数据,可得到的结论是                                       

  错误结论  分析表一可得到的结论:当导体的电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比。分析表二可得到的结论:当导体的电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比。

  分析  采用控制变量探究问题,分析实验数据时,要分清哪个因素是自变量(引起实验结果变化的原因),哪个因素是因变量(实验结果,其变化是由其它因素的变化引起的),要注意两个物理量之间的因果关系,不能前后颠倒。分析表一中的实验数据,电压是形成电流的原因,当导体的电阻不变时,改变导体两端的电压,通过导体的电流将发生变化,因此,电压变化是原因,电流变化是结果,应该说电流随电压如何变化。分析表二中的实验数据,电阻是导体本身的性质,当电路中电阻发生改变时,电流将随着改变,电阻变化是原因,电流变化是结果,应该说电流随电阻如何变化。

  正确结论  分析表一数据可得正确结论为:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

  分析表二数据可得结论为:当导体两端电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比。

  二、定量描述与定性分析混淆

  例2  一种半导体材料,其电阻随温度的升高而减小。为了研究其电学特性,小强和小明同学通过实验,将其中一个元件R进行测试,测得其电流与加在它两端的电压值,测试数据如下表所示。

  分析表中数据,元件R的I和U之间的关系是                          

  错误结论  元件R的电流随电压的增大而增大。

  分析  元件R的电阻随温度在变化,通过一组电流跟电压的数据而得出电流随电压的增大而增大的定性结论,显然不符合控制变量法。该题是要求分析

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