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浅谈实验在检验习题答案中的作用

来源:不详       更新时间:2011-4-19 12:29:20
 

  所谓实验验证法,就是用实验的方法检验物理问题的答案。值得说明的是,这里说的验证答案,决不是简单的校对过程,而是一个创造过程。由于它充分发挥了物理实验的优势,因而在习题教学中有着广泛的应用。下面就我们的教学实践,谈几点看法,以求抛砖引玉。

  一、应用物理实验释难解疑,帮助学生理解答案

  学生对某些似是而非的问题常常搞不清楚,甚至在教师告诉了结论或答案后,可能受类似生活经验所混淆而引起疑虑,造成“不见得”,“未必如此”的疑问。对于这类问题的答案,用实验检验不仅能帮助学生解决疑难,还可以提高他们的学习兴趣。

  例如:不少学生受生活常识的干扰,认为“摩擦力就是阻力”。受此影响,在分析汽车受力情况时,对牵引力的施力物体回答不清。即使教师告诉了答案:牵引力实质上就是主动轮所受到的向前的静摩擦力,它的施力物体应该是地面。一部分学生还是半信半疑,“汽车前进的动力应该是发动机!没有发动机,汽车怎么能前进呢?”。面对这些疑问,我们做了以下实验。

  把玩具小汽车上足发条,然后用线把它吊起来并离开桌面。虽然小汽车的后轮也转动,但小汽车的位置并没有改变。

  实验过程中启发学生,这个现象说明了什么?(牵引力的施力物体不是汽车)再把上足发条的小汽车放在水平桌面上,发现小汽车将向前运动,这一现象又说明了什么?(牵引力是产生在主动轮上的摩擦力)

  实验现象使学生已经有了感性认识,再引导学生分析,使他们的认识升华。

  分析:由于汽车发动机转轴的转动,迫使主动轮对地面有向后运动的趋势,如图(1)所示。地面对主动轮产生一个向前的静摩擦力(F摩)。此时对主动轮来说,阻碍它相对于地面的运动趋势,是一个阻力。但对于整个汽车来说,这个摩擦力就是汽车前进的动力,即牵引力。至于汽车前进中所受到的阻力,就是指车轮滚动时所受到的滚动摩擦力,当然也是车、地之间的相互作用力,但不同于前面所述的静摩擦力。

  此例表明,通过实验来释疑,不仅使学生对摩擦力的概念有了较深的认识,而且纠正了“只要是摩擦力,就一定是阻力”的错误认识。类似的情况还有划船时,使船前进的动力是桨而不是人或机械的力等。

  二、应用实验论证答案是否符合实际

  对于习题中错误的答案,教师单从理论上分析后纠正,往往有相当一部分学生弄不懂,想不通。而通过实验论证答案,则是解决这些问题的钥匙。

  例如:如图(2)所示,当圆筒A中的水在一个标准大气压下沸腾一段时间后,圆筒B中水的温度如何?继续加热,B中的水会沸腾吗?为什么?

  这道题也有以填空题或选择题形式出现的,在很多供中学生复习的资料上及中考题中被选用了。它之所以受到重视,是因为解答此题目需要同时用到传导、汽化、沸点等知识,具有较强的综合性,而且这些知识也正是初中热学知识的重点和难点,应该说是一道好题。然而某些复习资料,包括一些专供中学生阅读的刊物上给出的答案与分析却是这样的:B中的水温度为100℃,继续加热B中的水也不会沸腾。因为当A中的水沸腾时,温度将保持在100℃;B中的水与A中的水达到热平衡时,温度为100℃;这样B内、外的水由于温度相同而停止热传递,B中的水尽管达到沸点,但不能继续吸热,因此不会沸腾。

  显然,除了“B中的水不会沸腾”这个结论是对的,其它的论述都是不恰当的,给出的答案是由于想当然的缘故造成的,如果不纠正就会以讹传讹。然而教师在纠正这一片面看法时,尖子生常常“引经据典”,找来了“标准答案”。这是一个很棘手的问题,若强迫学生相信老师的,学生的积极性和老师的威性都会受到影响。面对这种情况,不妨引导学生进行实验(实验过程略),最后由学生自己得出结果:虽然A中的水沸腾了很长时间,但B中的水温总是低于A中的水温,甚至低于沸点4℃以上,当然B中的水就不具备沸腾的条件了。这样经过实验观察、思考,教师再稍加点拨,学生利用热学知识解释这一现象也就言之有

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