初中物理科学探究中涉及的评估类问题例析专题辅导.doc.docVIP

PAGE 用心 爱心 专心 科学探究中涉及的评估类问题例析 浙江省台州市白云学校（318000）崔以平 评估是对探究的反思过程，通过对科学探究过程与结果的评估，可使探究方案得到改进， 更增长了知识，培养了科学探究的能力与科学素养．对评估的考查要点是学生的科学态度，比如：具有评估探究过程和结果的意识；能注意假设与探究结果间的差异；能注意探究过程中未解决的矛盾；尝试改进探究方案；具有从评估中吸取经验教训的意识．现例析如下。 一、对实验装置的评估 例1、测未知电阻Rx的阻值：陈伟所在的学习小组，在测定未知电阻Rx的实验中，手边只有一个未知电压的电源、一个阻值已知的定值电阻R0、一只电流表、4个开关、一个待测电阻Rx和若干导线，缺少一块电压表。学习小组研究决定：“只用现有器材，在不拆卸电流表的条件下，设计实验电路图．”经小组成员共同努力，采取巧用开关的办法，设计出了能满足上述要求的实验电路图，如图1． (1)请你根据这个电路图，写出实验步骤： ①________；②________。 (2)被测电阻的表达式Rx=________． (3)你对这个实验电路图的改进建议是：________。 解析：(1)①闭合S2、S3，断开S1、S4，读出此时电流表的读数I1；②闭合S1、S4，断开S2、S3，读出此时电流表的读数I2； (2)Rx=I1R0／I2； (3)这个实验电路电键太多，使得装置复杂操作容易失误，可以用一个单刀双掷开关来代替(如图2)． 点评：本题要求学生对实验电路提出改进意见。在教学中应该让学生通过小组交流或全班交流的方式，讨论科学探究中所存在的问题、获得的发现和改进建议．实验器材的选取与装置的设计，既要照顾到实验的需要，又要考虑科学、简单、方便、安全． 二、对实验方案的评估 例2、为了测定木块所受到的滑动摩擦力，两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方 案，实验装置如图3所示．实验中不计弹簧测力计的重力． 甲方案：在水平实验桌面上将木板用线拉住，通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块，使木块在木板上面滑动。 乙方案：将木板放在水平实验桌面上，用线通过弹簧测力计水平地拉住木块。沿木板方向水平拉木板，使木板在木块下面滑动． (1)从实验操作方面考虑，应选择________方案。简述你选择的理由? (2)从实验误差方面考虑，应选择________方案．简述你选择的理由? 解析：(1)选择乙方案．选择理由：甲方案中，木块运动要求匀速，实际很难控制．因为滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关，而乙方案中这两者都没有变化，测力计的示数仍为摩擦力的大小，所以木板滑动时可以是变速的，实验操作容易进行． (2)选择乙方案．选择理由：甲方案中，由于弹簧测力计是运动的，不易读准示数．乙方案中弹簧测力计是静止的，容易读准示数． 点评：经常要求学生对探究活动的实验方案的科学性及适用性进行评估，对实验方案评 估时，要注意是否应用了控制变量的科学方法，是否便于操作等． 三、对实验结果与实验数据的评估 例3、张明和王芳合作，进行“测定盐水的密度”的实验．实验器材：天平(含砝码)、量筒、烧杯、盐水． 实验步骤：步骤一：用天平测出空烧杯的质量m1； 步骤二：将盐水倒进烧杯，用天平测出装有盐水的烧杯的总质量m2； 步骤三：将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出盐水的体积V； 步骤四：计算出盐水的密度：. 他们收拾好实验器材后，一起对实验的过程进行了评估： 张明说：我们的实验原理正确，实验器材使用恰当，操作过程规范，读数准确，计算无误，得出的盐水密度是准确的． 王芳说：在操作过程中，我发现有一点儿盐水沾在烧杯内壁上．这样，尽管我们操作规范、读数准确、计算无误，但我们测得的数据还是有了误差，导致计算的结果也有误差． 张明认真思考后，同意了王芳的意见．然后，他们一起继续探讨如何改进实验方案，尽量减小测量的误差．根据张明和王芳对实验过程的评估，请你回答： (1)王芳这里所指的“测量误差”是在上述实验步骤的________步骤产生的，导致了盐水体积读数______(填“偏大”或“偏小”)，从而使得盐水密度的计算结果______(填“偏大”或“偏小”)； (2)为了减小实验的误差，必须从质量和体积两方面的测量进行控制．根据张明和王芳 的分析意见，在不增加实验器材的条件下，提出你的实验设计方案，使实验结果的误差达到最小．实验步骤是____________； (3)在你的设计方案中，控制误差的思路是____________。 解析：(1)步骤三，偏小，偏大． (2)