季海立



【摘要】物理是一門以實驗為基礎的學科,實驗在物理教學中占有很重要的地位.學生在進行物理實驗時,由于各種原因,經常會出現一些錯誤.本文總結了初中物理實驗中幾種常見的錯誤,并通過實例分析其原因,提出相應的解決方法.
【關鍵詞】初中物理;實驗教學;常見錯誤
初中物理實驗是學生學習物理知識、培養學科核心素養的重要途徑,是物理學習中非常重要的一環.然而,學生在實驗過程中常常會出現一些錯誤,這些錯誤可能會影響實驗結果的準確性,還會影響學生對物理知識的理解和掌握.教師應該重視學生在物理實驗中出現的錯誤,并采取相應的措施加以解決[1].
1 初中物理實驗中學生常見的錯誤
1.1 儀器使用不當
學生在進行物理實驗時,經常會出現儀器使用不當的問題.
例如 在使用刻度尺時,學生可能會不注意刻度尺的0刻度位置與起點對齊,或者沒有選擇合適的刻度尺;在使用電流表測電流時,學生可能會選擇不合適量程的電流表,導致讀數誤差太大或燒壞電流表;在使用天平測質量時,游碼沒有移到標尺最左端零刻度處,導致測量數據錯誤;在探究滑動摩擦力的影響因素時,選用的接觸面材質對比性不強,無法觀察到摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系[2].
1.2 實驗操作不規范
學生在進行物理實驗時,經常會出現實驗操作不規范的問題,還可能會出現步驟錯誤、操作順序顛倒等問題,導致實驗失敗[3].
例如 在進行電學實驗時,學生可能會接錯電路元件,或者在連接電路時沒有按照正確的順序進行,或者沒有注意接線柱“+”“-”,或者在電表讀數時沒有正視表盤導致讀數偏大或偏小;在進行光學實驗時,學生調整光源時位置和角度不正確;在測滑輪組的機械效率時,物重沒有統一標準.
1.3 數據處理錯誤
學生在進行物理實驗時,經常會出現數據處理錯誤的問題.
例如 在記錄實驗數據時,學生可能會寫錯數據、數據記錄不精確,或者在計算數據時出現計算錯誤、單位換算的錯誤,導致實驗結果錯誤;在繪制實驗圖象時,學生可能會沒有選擇合適的繪圖工具,導致圖象不能準確反映實驗過程,或沒有選擇合適的單位長度,導致將圖象畫得太小或太大[4].
2 初中物理實驗中學生常見錯誤例析
例如 在“探究并聯電路電壓特點”的實驗中,小李同學按如圖1所示電路圖連接電路并進行實驗,實物連接如圖2所示(電壓表尚未連接).
(1)為了得出普遍規律,實驗應選取規格 ??(選填“相同”或“不相同”)的兩個小燈泡;
(2)小強同學一眼看出小李連接的實物圖(如圖2)有錯誤,并指出如果直接閉合開關,電路將 ???,小燈泡L1、L2都不會亮,還可能造成???損壞;
(3)小強同學根據圖1在圖2中只更改與L1,L2的四個接線柱c,d,e,f相連的某根導線的一端,就能使電路連接正確.請在需要改動的導線上打“×”并改正;
(4)改正電路后進行實驗,小強同學在ab,cd,ef處測得的電壓數據都是2.5V,而另外一個小組中的小劉同學在ab,cd,ef處測得的電壓數據分別為2.5V,1.2V,1.3V.小強同學迅速指出,小劉同學在連接電路時出現了錯誤,你認為小劉同學的錯誤可能是 ??;
(5)分析小強同學的測量數據,可以初步得到的結論是 ??.
解析 (1)為了避免偶然性,得出普遍規律,應選取規格不同的燈泡進行實驗.
(2)由圖可知,導線ec和兩燈并聯,會將兩盞燈都短路;干路上沒有用電器,導線直接接在電源兩端,會導致電源短路,因電流過大會損壞電源.
(3)要使電路連接正確,我們可以將開關與c接線柱相連的導線改接到d接線柱.也可以將電源正極與小燈泡左端接線柱e相連的導線改為與小燈泡右端接線柱f相連,如圖3或圖4所示.
(4)由小強同學的測量數據可知,測得的電壓Uab=Ucd+Uef,兩端電壓不相等,相加等于總電壓,符合串聯電路電壓特點,所以是一個串聯電路.
(5)由小強同學的測量數據可知,并聯電路中,燈泡兩端的電壓與電源電壓相等.
錯誤原因分析 本實驗是一個較簡單的實驗,考查學生對串并聯電路特點的掌握情況和對電路正確連接的熟練程度,學生還需要正確連接電壓表的“+”“-”接線柱,防止接反,學生剛剛接觸物理實驗,對實驗儀器和操作不熟悉是導致本實驗出現錯誤的主要原因之一.對串并聯電路的特點理解不深刻、粗心大意、缺乏實驗技能和經驗也是導致實驗中出現錯誤的原因.
3 防止學生在初中物理實驗中出錯的應對策略
3.1 加強培訓,規范操作
教師應該加強對學生實驗儀器和操作的培訓,先由自己進行實驗演示,同時講解儀器的使用方法,總結實驗過程中的易錯點并提醒學生注意防范.在實驗開始后,教師要多觀察,規范學生的實驗操作步驟,讓學生按照正確的操作順序進行實驗,熟練掌握儀器的使用方法和實驗的注意事項.同時,教師要加強對實驗原理和方法的講解,讓學生深入理解實驗原理和方法,避免在實驗中出現錯誤[5].
3.2 耐心指導,實事求是處理數據
教師應該加強對實驗數據處理的指導,物理學科注重探究和創新精神,創新的前提是實驗過程的嚴謹和實驗數據的準確.教師要引導學生掌握正確的數據處理方法和技巧,避免在數據處理中出現錯誤.同時要強調數據處理的科學性,實事求是地處理數據,不能亂編數據,這涉及個人的誠信問題,也是學科核心素養的要求.教師更要強調數據的重要性,實驗數據可以核驗實驗是否存在錯誤或疏漏的,也是分析實驗結果的重要參考.讓學生養成認真處理數據的習慣[6].
3.3 認真總結,培養實驗技能和安全意識
教師可以多開展一些實驗類活動,如小組合作實驗、實驗競賽活動、實驗操作比賽活動,讓學生在合作和比賽中互相學習和提高.也可以組織一些實驗互評活動,讓學生去發現別人在實驗中出現的錯誤及閃光點,加深對實驗的認知.這些方法可以增強學生的實驗興趣和動力,激發學生的實驗熱情,使學生不斷總結實驗中的錯誤,培養學生的實驗技能,逐漸掌握正確的實驗操作方法和技巧,長此以往,學生也會遵守實驗室規定,注意實驗安全.
4 結語
初中物理實驗是物理教學的重要組成部分,學生在實驗過程中難免會出現一些錯誤.教師可以通過加強實驗儀器和操作的培訓、加強實驗原理和方法的講解、培養學生的實驗技能、加強實驗數據處理的指導、開展實驗競賽活動和實驗操作比賽活動等,幫助學生減少實驗錯誤,提高實驗結果的準確性,增強學生的實驗興趣和動力,提高物理教學的質量和效果.
參考文獻:
[1]王瓊瑛.初中物理實驗教學應注意的三個問題[J].中學物理教學參考,2023,52(08):14-16.
[2]石海娥.初中物理實驗問題探討[J].實驗教學與儀器,2007(05):12+16.
[3]張春勇.初中物理實驗教學中學生動手能力的培養策略[J].數理化解題研究,2020(32):67-68.
[4]雷宏.初中物理實驗結論表述中常見的錯誤[J].中學物理,2013,31(22):36-37.
[5]湯建華.讓錯誤資源成為創新的財富[J].中學物理,2014,32(12):39-40.
[6]施白妹.淺析物理實驗中培養學生科學態度的策略[J].數理化解題研究,2023(26):119-121.