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教淺談職業(yè)高中物理探索性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與指導(dǎo)
江蘇省泗陽(yáng)縣職業(yè)教育中心 劉寶天 2006/4/13
（接上頁(yè)）原理和方法。
2、方法類探索性實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)
方法類探索性實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)要注意兩點(diǎn):一是實(shí)驗(yàn)原理一定要闡述清楚；二是讓學(xué)生明白方法類實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法的不是唯一。
1） 實(shí)驗(yàn)原理的闡述。方法類探索性實(shí)驗(yàn)的目的一般都是應(yīng)用學(xué)生已掌握的物理知識(shí)來(lái)解決一些實(shí)際問(wèn)題，要想使學(xué)生能夠順利地進(jìn)行這類探索性實(shí)驗(yàn)的研究，物理原理的掌握事關(guān)重要，所以教師對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的闡述是十分重要的，學(xué)生只有弄懂實(shí)驗(yàn)原理才能去研究實(shí)驗(yàn)。
2）方法類探索性實(shí)驗(yàn)方法的不唯一性
方法類探索性實(shí)驗(yàn)方法一般都不是唯一的，為了完成某一個(gè)物理量的測(cè)量往往有多種實(shí)驗(yàn)方案，但每一種實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量的結(jié)果應(yīng)該是一致的。由于方法類實(shí)驗(yàn)的方案不是唯一的，所以教師在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要從被實(shí)驗(yàn)的物理問(wèn)題的本質(zhì)出發(fā)，充分考慮各種方案和可能，做到心中有數(shù)，若在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生提出一些預(yù)案之外的方案，教師要給與充分重視并鼓勵(lì)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)完成。
3、具體實(shí)驗(yàn)舉例
1）實(shí)驗(yàn)一、 過(guò)河
如圖1所示，一個(gè)大人和一個(gè)小孩都要過(guò)河，一個(gè)要從河的左岸到右岸，另一個(gè)則相反。兩岸各有一塊木板，但是每塊木板都略短于河的寬度。請(qǐng)問(wèn)：a.假設(shè)不能用游泳的方法，他們能過(guò)河嗎? b.用兩堆書、兩把直尺和兩個(gè)玩具娃娃做一個(gè)摸擬實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你的方法是否可行。
實(shí)驗(yàn)原理分析：這是一個(gè)關(guān)于物體平衡的問(wèn)題（實(shí)質(zhì)上是杠桿平衡問(wèn)題），一個(gè)物體是否平衡，關(guān)鍵要看該物體受到的合力矩是否為零，若為零物體則平衡，否則物體則不平衡。兩塊木板都略短于河的寬度，所以按圖1b搭法，兩木塊構(gòu)成的‘簡(jiǎn)易橋’處于平衡，為了確保安全先讓大人過(guò)河，小孩站在如圖的位置上不動(dòng)，待大人過(guò)河后，大人站到小孩先前的位置上后再讓小孩過(guò)河。(該實(shí)驗(yàn)還可進(jìn)行定量分析)。
2）實(shí)驗(yàn)二、 三相電源作星形連接時(shí)線電壓、相電壓的測(cè)量
三相交流發(fā)電機(jī)的三相繞組的尾端相連，并在接點(diǎn)處抽出一根導(dǎo)線，從三相繞組的三個(gè)首端抽出三根導(dǎo)線，三相發(fā)電機(jī)共抽出四根線對(duì)外供電，這種供電方式叫做三相四線制供電。這種供電方式中，從三相繞組首端抽出的三根導(dǎo)線叫做相線，從三個(gè)尾端抽出的導(dǎo)線叫做中線，相線與中線之間的電壓叫做相電壓，相線與相線之間電壓叫線電壓。問(wèn)題a.用交流電壓表測(cè)出各個(gè)線電壓、相電壓，并比較線、相電壓的大小，若線、相電壓不相等試說(shuō)明為什么？b.若有一相繞組首尾端接反，那么線、相電壓各為多少？為什么？
實(shí)驗(yàn)分析：這個(gè)實(shí)驗(yàn)是本人為物理興趣小組設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)中要對(duì)交流電進(jìn)行相位分析，通過(guò)相位分析可知兩種情況下的電壓是不相同的，注意b.問(wèn)中接錯(cuò)相的相位和原相位相反。第一情況下線電壓是相電壓的 倍，第二種情況下接錯(cuò)相的相線和另外兩根相線間的線電壓與相電壓相等，二個(gè)沒(méi)有接錯(cuò)的繞組間的線電壓仍然等于相電壓的 倍。
高中階段是學(xué)生科學(xué)思想形成的重要階段，培養(yǎng)學(xué)生的研究和探索能力是高中物理教學(xué)的重要任務(wù)之一，在當(dāng)前大力提倡素質(zhì)教育的情況下實(shí)驗(yàn)教學(xué)尤其顯得重要，好的探索性實(shí)驗(yàn)的研究能極大地幫助學(xué)生從物理本質(zhì)上認(rèn)識(shí)物理問(wèn)題，能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索，對(duì)學(xué)生科學(xué)的世界觀和方法論的形成起到促進(jìn)作用。所以我們一定要充分重視物理的實(shí)驗(yàn)學(xué)，特別是這類探索性的實(shí)驗(yàn)教師就更應(yīng)該加以重視，只有這樣才能使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)快速的得到的提高，也必將對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和以后的工作產(chǎn)生良好的效果。
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