關(guān)于物理實驗的構(gòu)成要素的一個試探性看法---實驗方案與實驗原理是完全等同的嗎？

1、關(guān)于物理實驗的構(gòu)成要素的一個試探性看法-實驗方案與實驗原理是完全等同的嗎？        論文導讀:關(guān)于物理實驗的構(gòu)成要素的一個試探性看法-實驗方案與實驗原理是完全等同的嗎？，初中物理論文。論文關(guān)鍵詞：關(guān)于物理實驗的構(gòu)成要素的一個試探性看法-實驗方案與實驗原理是完全等同的嗎？物理實驗的構(gòu)成要素是指一個完整的物理實驗所包含的具有相對獨立性的構(gòu)成部分。傳統(tǒng)的觀點認為，物理實驗的構(gòu)成要素有六項：實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗器材、實驗過程（或稱為實驗步驟）、數(shù)據(jù)處理、誤差分析（注意事項）。在新課改理念深入人心的大環(huán)境下，高考對

2、學生設(shè)計實驗?zāi)芰Φ目疾烀黠@加強。如何加強實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)，是廣大中學物理教面臨的一個重要課題。筆者實驗教學過程中體會到，用傳統(tǒng)的關(guān)于實驗構(gòu)成要素的觀點進行實驗教學，難以提高學生設(shè)計實驗的能力。設(shè)計實驗的能力做為一種重要的能力，已經(jīng)提上了重要日程，為什么實驗構(gòu)成要素中沒有這一項？傳統(tǒng)的實驗構(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？就以上問題筆者進行了一些探究和思考，在此提出，與各位同仁商討。一、傳統(tǒng)的實驗要素構(gòu)成完備嗎？首先從邏輯學的角度來看，實驗要素的完備性。我想通過一個具體事例來說明實驗要素的完備性的真實含義。愛迪生測燈泡體積的實驗就是很好一例。有一次，他想研究燈泡有多大體積

3、時比較合適，這就需要測定燈泡的體積，他將這個問題交給了數(shù)學系畢業(yè)的助手去解決。助手拿起了燈泡，觀察著它的形狀。他看到，燈泡的下面像個球形，上部像個梨形。燈泡的球形是不完整的，梨形是不規(guī)則的。為了計算方便，他作了簡化，把燈泡作為一個玻璃球和一個圓柱的組合。他分別測量燈泡的球徑，圓柱的半徑和高度，然后計算球的體積和圓柱的體積。這類計算要用到立方、平方，非常復雜，而且結(jié)果也是近似的。因為，燈泡的形狀并不是理想的球形。過了好一會初中物理論文，愛迪生催問助手，助手說計算太煩瑣，他還沒有計算好呢。愛迪生說，不用計算了。只見他拿起一個空燈泡，往水里一浸，咕嘟咕嘟地灌滿了水，然后將燈泡的外壁擦干，將水往量筒里

4、一倒，看看量筒上的刻度，很快就知道了燈泡的體積。在這個事例中，實驗?zāi)康氖菧y定燈泡的體積，測燈泡體積的方案提出了兩個（當然還可設(shè)計出其他方案），一個是助手實施的方案：測定球形部分體積，測定柱形部分體積，然后將兩部分加起來，得到燈泡的體積；一個是愛迪生確定的方案：將燈泡裝滿水，然后用量筒測出這部分水的體積，這個體積就是燈泡的體積。設(shè)計這兩個方案所依據(jù)的原理也不同，第一方案實施原理是：整體總體積等于兩個組成部分的體積之和，球的體積由球的體積公式通過半徑求得，柱體體積可由柱體體積公式通過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。愛迪生的方案簡明準確，其關(guān)鍵

5、在于其原理簡明可行。從以上分析可見，做什么、如何做、這樣做的依據(jù)是邏輯上緊密相關(guān)的三個方面。第一項是實驗?zāi)康?，明確的是做什么；第二項是實驗方案，明確的是如何做；第三項是的實驗原理，明確的是方案實施的依據(jù)論文開題報告。實驗?zāi)繕?、實驗方案、實驗原理是在邏輯上不能缺省、不能重疊依次相關(guān)的三個連續(xù)環(huán)節(jié)，三者缺一不可。一個物理實驗，若上述三個關(guān)鍵要素都具備，則實驗構(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)實驗要素的完備性。本文開如就提到，傳統(tǒng)實驗構(gòu)成要素有實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗器材、實驗過程（或稱為實驗步驟）、數(shù)據(jù)處理、誤差分析（注意事項），缺少了實驗方案，因而傳統(tǒng)的實

6、驗構(gòu)成要素是不完備的。二、傳統(tǒng)實驗構(gòu)成要素不完備的原因何在？應(yīng)如何改進？傳統(tǒng)實驗構(gòu)成要素不完備，就是將實驗方案和實驗原理混淆在一起了。而實驗原理與實驗方案只所以混淆在一起，是因為沒有從邏輯上明確實驗方案和實驗原理的真實含義。實驗方案是指如何做，實驗原理是這樣做的依據(jù)。二者是不重疊的二個環(huán)節(jié)。具體到愛迪生測燈泡的實驗中，傳統(tǒng)觀念將測燈泡的方案和方案所依據(jù)的原理同視為實驗原理，因而實驗中主沒有了實驗方案一項。這是傳統(tǒng)實驗構(gòu)成要素不完備的原因。缺少了實驗方案，邏輯過程就變成以下過程：“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)學生設(shè)計實驗?zāi)芰Φ慕嵌葋砜匆彩怯泻Φ?。因此，一個完備實驗構(gòu)

7、成要素應(yīng)包括七項，它們是實驗?zāi)康?、實驗方案、實驗原理、實驗器材、實驗過程（或稱為實驗步驟）、數(shù)據(jù)處理、誤差分析（注意事項）。三、將實驗方案與實驗原理區(qū)分開來的意義分析將實驗方案與實驗原理區(qū)分開來，有以下幾個方面的意義：第一、從邏輯學的角度來看，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。這個規(guī)劃包括三個邏輯關(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）。做實驗也是做一件事初中物理論文，這樣學生可以將以前形成的做事的一般規(guī)律遷移到實驗中來，也可以使學生將在實驗體驗到的做事基本規(guī)律應(yīng)用到生活中去，實現(xiàn)實驗與生活的統(tǒng)一化。第

8、二、將二者區(qū)分開來，有利于明確實驗方案與實驗原理的真實含義。實驗方案只是說明如何做，而不管這樣做的依據(jù)；實驗原理只管這樣做的依據(jù)，而不管如何做。這樣分工明確，有利于學生理解實驗的各個構(gòu)成要素。第三、有利于培養(yǎng)學生設(shè)計實驗方案的能力。實驗?zāi)繕舜_定后，實現(xiàn)目標的方案可以設(shè)計出有多種，這些方案中，有些是可行的，有些是不可行的。在可行方案中，有的方案簡明，有的方案繁雜，一個方案是否可行，可行的方案是否簡明，取決于方案確定的依據(jù)（也就是原理）是否科學簡明（測燈泡體積一例已充分說明這一點）。這樣做，可以放開手腳有目的地訓練學生設(shè)計實驗方案的能力，而這與新課改的理念也是一致的。 綜上所述，傳統(tǒng)的物理實驗構(gòu)成要素是不完備的，不完備的原因在于將實驗方案與實驗原理混淆在一起所致。事實上，實驗方案是指如何做，而不管這樣做的依據(jù)；而實驗原理