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1、關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成要素的一個(gè)試探性看法-實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)原理是完全等同的嗎?論文導(dǎo)讀::關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成要素的一個(gè)試探性看法-實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)原理是完全等同的嗎?,初中物理論文。論文關(guān)鍵詞:關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成要素的一個(gè)試探性看法-實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)原理是完全等同的嗎?物理實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成要素是指一個(gè)完整的物理實(shí)驗(yàn)所包含的具有相對(duì)獨(dú)立性的構(gòu)成部分。傳統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為,物理實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成要素有六項(xiàng):實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)過(guò)程(或稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)步驟)、數(shù)據(jù)處理、誤差分析(注意事項(xiàng))。在新課改理念深入人心的大環(huán)境下,高考對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾烀黠@加強(qiáng)。如何加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),是廣大中學(xué)物理教面臨的一個(gè)重要課題
2、。筆者實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中體會(huì)到,用傳統(tǒng)的關(guān)于實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素的觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),難以提高學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力做為一種重要的能力,已經(jīng)提上了重要日程,為什么實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素中沒(méi)有這一項(xiàng)?傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素完備嗎?如果不完備,其原因以在哪里?應(yīng)如何改進(jìn)?就以上問(wèn)題筆者進(jìn)行了一些探究和思考,在此提出,與各位同仁商討。一、傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)要素構(gòu)成完備嗎?首先從邏輯學(xué)的角度來(lái)看,實(shí)驗(yàn)要素的完備性。我想通過(guò)一個(gè)具體事例來(lái)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)要素的完備性的真實(shí)含義。愛(ài)迪生測(cè)燈泡體積的實(shí)驗(yàn)就是很好一例。有一次,他想研究燈泡有多大體積時(shí)比較合適,這就需要測(cè)定燈泡的體積,他將這個(gè)問(wèn)題交給了數(shù)學(xué)系畢業(yè)的助手去解決。助手拿起了燈泡,
3、觀(guān)察著它的形狀。他看到,燈泡的下面像個(gè)球形,上部像個(gè)梨形。燈泡的球形是不完整的,梨形是不規(guī)則的。為了計(jì)算方便,他作了簡(jiǎn)化,把燈泡作為一個(gè)玻璃球和一個(gè)圓柱的組合。他分別測(cè)量燈泡的球徑,圓柱的半徑和高度,然后計(jì)算球的體積和圓柱的體積。這類(lèi)計(jì)算要用到立方、平方,非常復(fù)雜,而且結(jié)果也是近似的。因?yàn)?,燈泡的形狀并不是理想的球形。過(guò)了好一會(huì)初中物理論文,愛(ài)迪生催問(wèn)助手,助手說(shuō)計(jì)算太煩瑣,他還沒(méi)有計(jì)算好呢。愛(ài)迪生說(shuō),不用計(jì)算了。只見(jiàn)他拿起一個(gè)空燈泡,往水里一浸,咕嘟咕嘟地灌滿(mǎn)了水,然后將燈泡的外壁擦干,將水往量筒里一倒,看看量筒上的刻度,很快就知道了燈泡的體積。在這個(gè)事例中,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定燈泡的體積,測(cè)燈泡
4、體積的方案提出了兩個(gè)(當(dāng)然還可設(shè)計(jì)出其他方案),一個(gè)是助手實(shí)施的方案:測(cè)定球形部分體積,測(cè)定柱形部分體積,然后將兩部分加起來(lái),得到燈泡的體積;一個(gè)是愛(ài)迪生確定的方案:將燈泡裝滿(mǎn)水,然后用量筒測(cè)出這部分水的體積,這個(gè)體積就是燈泡的體積。設(shè)計(jì)這兩個(gè)方案所依據(jù)的原理也不同,第一方案實(shí)施原理是:整體總體積等于兩個(gè)組成部分的體積之和,球的體積由球的體積公式通過(guò)半徑求得,柱體體積可由柱體體積公式通過(guò)柱體的底面積和高求得。第二方案所依據(jù)的原理是,燈泡的體積與燈泡內(nèi)所容的水的體積是相等的。愛(ài)迪生的方案簡(jiǎn)明準(zhǔn)確,其關(guān)鍵在于其原理簡(jiǎn)明可行。從以上分析可見(jiàn),做什么、如何做、這樣做的依據(jù)是邏輯上緊密相關(guān)的三個(gè)方面。第
5、一項(xiàng)是實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鞔_的是做什么;第二項(xiàng)是實(shí)驗(yàn)方案,明確的是如何做;第三項(xiàng)是的實(shí)驗(yàn)原理,明確的是方案實(shí)施的依據(jù)論文開(kāi)題報(bào)告。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)原理是在邏輯上不能缺省、不能重疊依次相關(guān)的三個(gè)連續(xù)環(huán)節(jié),三者缺一不可。一個(gè)物理實(shí)驗(yàn),若上述三個(gè)關(guān)鍵要素都具備,則實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素具有完備性,在邏輯上講得通,否則就不完備,在邏輯上講不通。再看傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)要素的完備性。本文開(kāi)如就提到,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素有實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)過(guò)程(或稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)步驟)、數(shù)據(jù)處理、誤差分析(注意事項(xiàng)),缺少了實(shí)驗(yàn)方案,因而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素是不完備的。二、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素不完備的原因何在?應(yīng)如何改進(jìn)?傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素不完備
6、,就是將實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)原理混淆在一起了。而實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)方案只所以混淆在一起,是因?yàn)闆](méi)有從邏輯上明確實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)原理的真實(shí)含義。實(shí)驗(yàn)方案是指如何做,實(shí)驗(yàn)原理是這樣做的依據(jù)。二者是不重疊的二個(gè)環(huán)節(jié)。具體到愛(ài)迪生測(cè)燈泡的實(shí)驗(yàn)中,傳統(tǒng)觀(guān)念將測(cè)燈泡的方案和方案所依據(jù)的原理同視為實(shí)驗(yàn)原理,因而實(shí)驗(yàn)中主沒(méi)有了實(shí)驗(yàn)方案一項(xiàng)。這是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素不完備的原因。缺少了實(shí)驗(yàn)方案,邏輯過(guò)程就變成以下過(guò)程:“做什么,這樣做的依據(jù)”。這種顯然從邏輯上是講不通的,從培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ慕嵌葋?lái)看也是有害的。因此,一個(gè)完備實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素應(yīng)包括七項(xiàng),它們是實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)過(guò)程(或稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)步驟)、數(shù)
7、據(jù)處理、誤差分析(注意事項(xiàng))。三、將實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)原理區(qū)分開(kāi)來(lái)的意義分析將實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)原理區(qū)分開(kāi)來(lái),有以下幾個(gè)方面的意義:第一、從邏輯學(xué)的角度來(lái)看,也更符合人們做事的一般規(guī)律。眾所周知,要完美地做好一件事,通常事先要規(guī)劃。這個(gè)規(guī)劃包括三個(gè)邏輯關(guān)系密切相關(guān)的環(huán)節(jié):一是明確要干什么,二是明確如何干,三是明確這樣干的依據(jù)是什么(是否可行)。做實(shí)驗(yàn)也是做一件事初中物理論文,這樣學(xué)生可以將以前形成的做事的一般規(guī)律遷移到實(shí)驗(yàn)中來(lái),也可以使學(xué)生將在實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)到的做事基本規(guī)律應(yīng)用到生活中去,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)與生活的統(tǒng)一化。第二、將二者區(qū)分開(kāi)來(lái),有利于明確實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)原理的真實(shí)含義。實(shí)驗(yàn)方案只是說(shuō)明如何做,而不管這樣
8、做的依據(jù);實(shí)驗(yàn)原理只管這樣做的依據(jù),而不管如何做。這樣分工明確,有利于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的各個(gè)構(gòu)成要素。第三、有利于培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)確定后,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方案可以設(shè)計(jì)出有多種,這些方案中,有些是可行的,有些是不可行的。在可行方案中,有的方案簡(jiǎn)明,有的方案繁雜,一個(gè)方案是否可行,可行的方案是否簡(jiǎn)明,取決于方案確定的依據(jù)(也就是原理)是否科學(xué)簡(jiǎn)明(測(cè)燈泡體積一例已充分說(shuō)明這一點(diǎn))。這樣做,可以放開(kāi)手腳有目的地訓(xùn)練學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力,而這與新課改的理念也是一致的。綜上所述,傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素是不完備的,不完備的原因在于將實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)原理混淆在一起所致。事實(shí)上,實(shí)驗(yàn)方案是指如何做,而不管這樣做的依據(jù);而實(shí)
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