初中物理实验课的设计-毕业论文（设计）.doc

d 用对比法、控制变量法设计的初中物理实验 ［摘要］在初中物理中，许多实验都运用了控制变量法，但同时也是对照实验。通过设置实验对照对比，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。 ［关键词］实验设计 对比法 控制变量法 设计实验与制定计划是科学探究过程中关键的要素，是培养学生实验设计技能和科学方法、科学态度及探究精神的重要途径，也是学生学习物理知识，提高分析能力的重要途径。设计实验是从操作的角度把探究的猜想或假设具体化、标准化、程序化。设计实验与制定计划的内容包括器材的选择、具体的实验步骤和计划、实验方案的选择、实验数据处理表格的框架等。设计实验的方法有很多种，选择合理的方法来设计实验，是探究实验成功的关键。 对照实验这种实验方法，是从两个或两个以上有相互联系的对象中观察到的现象、数据出发，通过比较，确定实验对象之间的差异点和共同点，从而把实验对象的某一本质特征抽象出来的一种逻辑的实验方法，具有实验对象的多元性、关联性，实验过程的同时性与前后性的特点。在对照实验中，通过对两个或两个以上相关联的实验对象中观察到的现象或测得的数据的比较，往往很容易在表面上差异极大的实验对象之间看出它们在本质上的共同点，或者在极为相似的实验对象之间看出它们本质上的差异点，因此，对照实验在科学教学中也得到了广泛的应用。 控制变量法是指为了研究某个量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其他因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该某个量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。 在对照实验中一定运用了控制变量法，因此它们往往是同时出现的。通过设置实验对照对比，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。在初中物理实验中一些实验可采用对比法、控制变量法来设计。如： 例一：探究“二力平衡”的条件实验可设计如下： 实验步骤： （1）用手按住木块不动，两边各加不同的砝码，放手后可看到：木块向砝码多的一方运动。（2）用手按住木块不动，两边各加相等的砝码，放手后可看到：木块静止不动。（3）用手按住木块不动，把二个吊盘放在同一侧，两盘加入相等的砝码，放手后可看到：物体向受力方向运动。（4）在二盘中加相等的砝码，使木块静止，用手旋转木块至某一角度，使二个力不作用在同一直线上，放手后可看到：木块转动，不能平衡。（5）用两个相同的木块分别系住一个吊盘，用手按住，保证二个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。放手后可看到：两木块都不能静止。 比较（2）（5），可知二力平衡说的是同一个物体上的两个力。比较（1）（2），可知二力平衡的条件之一是物体受到的二个力大小必须相等。比较（2）（3），可知二力平衡的条件之一是物体受到的二个力方向必须相反。比较（2）（4），可知二力平衡的条件之一是物体受到的二个力必须作用在同一直线上。 例二：探究“磁生电”的条件实验可设计如下： 实验步骤： （1）电路闭合，导体在磁场中不运动，电流计指针不偏转；（2）电路闭合，部分导体在磁场中沿磁场线运动，电流计指针不偏转；（3）电路闭合，部分导体在磁场中做切割磁场线运动，电流计指针偏转；（4）在第（3）的实验中，只将磁场线反向，不改变导体运动方向，电流计指针反向偏转；（5）在第（3）的实验中，只将导体运动方向反向，不改变磁场线方向，电流计指针反向偏转；（6）在第（3）的实验中，只将电路断开，导体运动时电流计指针不偏转。 比较（3）（6），可知产生感应电流的条件之一是电路要闭合。比较（1）（2）（3），可知产生感应电流的条件之一是部分导体切割磁场线。比较（3）（4）（5），可知感应电流的方向与磁场线方向、导体运动方向有关。 在初中物理中，探究动能、重力势能大小与哪些因素有关、导体的电阻与哪些因素有关等等实验都运用了控制变量法，但同时也是对照实验。