《测定小灯泡的电阻》与《测定定值电阻的阻值》物理小专题研究

《测定小灯泡的电阻》与《测定定值电阻的阻值》物理小专题研究 物理小专题研究—樊党娟 银川市物理实验小专题研究成果五 ------《测定小灯泡的电阻》与《测定定值电阻的阻值》的研究成果 为了进一步深入贯彻《基础教育课程改革纲要》、《教育部关于积极推进中小学评价与考试改革的》精神和自治区教育厅《关于基础教育课程改革实验区初中毕业考试与高中招生制度改革的通知》文件的精神～贯彻新课程标准对实验教学的要求～银川市教育局每年5月份对九年级万名学生进行中考物理实验操作考试～银川市教育局每年举办教师、学生的优秀自制教具评选、表彰活动。银川市教科所承担了自治区第二届教育厅基础研究课题《关于银川市中考物理实验操作测试的行动研究》和宁夏教育科学“十一五”规划课题《以中考实验操作考查为契机～提升全市物理学科科学探究教学的整体效益研究》研究任务。下面就银川市科学探究专题研究系列成果交流如下: 《测定小灯泡的电阻》与《测定定值电阻的阻值》的小专题研究成果 1、2010年命题的思考及理念形成过程 “反思”是一种自我反省的思维方式～是一个人自我认识、自我教育、自我完善、自我造就的修养途径。学会反思、善于反思～对提高学习、工作和生活的质量大有益处。及时反思、经常反思～能增强自己的悟性和思辨能力～能丰富自己的思想内涵～拓展、提高自己的精神境界。增加物理实验反思能力的考查～有很积极的科学、人文教育、教学价值～但科学探究的评估与反思环节因为其难度较大～所以经过几年的准备到2010年我们才决定在中考实验操作中进行考查。 在保持2007年的选择性～保持2008、2009年的的自主性、开放性～实验探究命题源于教材要高于教材亮点的基础上～2010年的命题亮点是让学生学会评估与反思～提升探究的思维深度。2010年的命题理念是增强探究的综合性～增加实验的反思性～培养学生思维的深刻性和批判性。 2010年选择了《测定小灯泡的电阻》与《测定定值电阻的阻值》这两个探究题～是因为平时的教学中存在严重的问题～学生学过决定电阻的几个因素后知道电阻由材料、长度、横截面积决定～但是学过欧姆定律后学生对导体的电阻与电压和电流无关～伏安法只是用来计算电阻的～但是在实验常出现学生从《伏安法测定小灯泡的电阻》的实验数据中得出了“导体的电阻是与电压和电流有关的” 的错误想法～很认为得出“导体的电阻是由电压和电流决定的”的错误结论。如何解决这个问题呢,仅靠学生死背结论、老师说理是行不通的～因为学生心里想不通是最大的不通:考查中我们通过一组专题对比实验～来研究影响电阻大小的决定因素～让学生在对比实验中产生认知冲突～从而理性地深层思考问题～透过实验数据提供的表面现象发现其内在的本质～彻底解决自己的困惑。 2010年选择了《测定小灯泡的电阻》与《测定定值电阻的阻值》这两个探究题～选择此题的目的是: ?、要求学校备齐电学实验器材。 ?、学生会用伏安法测电阻。 ?、学生会用比较法研究温度对不同材料制成的电阻的影响～亲身体验温度对 电阻影响的明显差异。 ?、考查学生分析与评估的能力～对结论进行深刻反思问题的能力。 ?、对多次测量求平均值减少实验误差的方法有理性的分析～对实验方法有深 刻的理解。 ?、培养学生理论联系实际的能力～培养学生思维的深刻性和批判性。 ?、培养学生对前后实验有纵向思考能力～会设计实验～用实验方法研究解决 自己的困惑～培养实践能力以及创新意识。 2.2010年初中物理实验操作考查评分标准及实验操作试题表 2010年银川市中考物理实验操作考查试题与评分标准 实验一:测量小灯泡的电阻 操作项目与评分标准 得分 画出实验电路图 1 2分 观察电流表、电压表的指针是否指在零刻度处～进行指针调零, 2 1分 观察了解小灯泡铭牌上的额定电压 根据电路图连接电路: 1. 开关断开; 2. 将滑动变阻器滑到阻值最大处,正确接入电路; 3. 电流表串联在电路中～“+”、“-”接线柱连接正确～正确选择电流表3 4分 的量程; 4. 电压表并联接在小灯泡的两端～“+”、“-”接线柱连接正确～正确选 择电压表的量程 闭合开关后～通过调节滑动变阻器～分别记录小灯泡在不同亮度时的4 3 分 电压表、电流表的示数 根据实验数据～计算出小灯泡的电阻 5 1.5分 实验反思 6 2.5分 整理实验器材～放回原位 7 1分 总 分 15分 实验二:测量定值电阻的阻值 操作项目与评分标准 得分 1 画出实验电路图 2分 观察电流表、电压表的指针是否指在零刻度处～进行指针调零, 2 1分 观察了解定值电阻铭牌上的额定电流 根据电路图连接电路 1.开关断开; 2.将滑动变阻器滑到阻值最大处,正确接入电路; 3 3.电流表串联在电路中～“+”、“-”接线柱连接正确～正确选择电流表4分 的量程; 4.电压表并联接在导体的两端～“+”、“-”接线柱连接正确～正确选择 电压表的量程 闭合开关后～通过整物距～分别记录定值电阻通过不同电流时电压表、4 3分 电流表的示数 根据实验数据～计算出定值电阻的阻值 5 1.5分 实验反思 6 2.5分 整理实验器材～放回原位 7 1分 总 分 15分 2010年物理实验操作考查实验记录表,各学校自己准备, 组号 卡号: 考试时间:2010年 5月 日 实验一:测量小灯泡的电阻 1.画出实验电路图 2.记录实验数据并计算出小灯泡的电阻 正常发光 发光较暗 几乎不发光 小灯泡的发光情况 U,V I,A ,,Ω ？. 实验反思: (1)比较计算出的几个电阻值～你有什么发现, (2)你的解释是: (3)如果想用多次测量求平均值的方法减少此实验的误差, 你认为可行不? 实验二:测量定值电阻的阻值 1.画出实验电路图 2.记录实验数据并计算出定值电阻的电阻 实验次数 , , , U,V I,A ,,Ω ？. 实验反思: (1)比较计算出的几个电阻值～你有什么发现, (2)你的解释是: (3)如果想用多次测量求平均值的方法减少此实验的误差, 你认为可行不? 3.2010年考查取得的成效及出现的问题 取得的成效: 2010年在培养老师、学生对实验数据的深层分析在全市是首次进行的～2010年通过反思实验提高了全市老师、学生的实验反思能力～培养了全市物理老师、学生的科学素养和实事求是的科学精神。在培养学生的学生思维的深刻性和批判性上取得了很好的成效。通过对两个实验进行联系与比较～反思实验的异同点～使老师、学生掌握了实验的本质～理解了实验规律～巩固了知识与技能～很好地贯彻了2010年增强探究的综合性～增加实验的反思性～培养学生思维的深刻性和批判性的命题理念。 2010年 “伏安法测小灯泡电阻”～“伏安法测定值电阻的电阻”两个对比实验～引导学生很好的反思了以下问题:?两实验根据的原理各是什么,?两实验的电路图是怎样的,?两实验共同用到的实验仪器有哪些,?两实验需要测量的相同物理量是什么,?两实验的实验数据里各自反应出什么问题,共同存在着什么本质问题,?两实验共同需要的反思问题有什么,?多次测量求平均值的方法减少实验的误差的方法什么条件下可以使用,什么情况下可以近似处理,通过以上问题～鼓励学生在实验练习过程中大胆质疑～发表见解～展开讨论～分析对比寻找异同点～有效地培养学生思维的深刻性和批判性。 2010年的实验考查～虽然对实验要求高、难度大、理论深～但我市万名九年级学生在10分钟内全部完成实验操作～并且还取得了平均在14分以上的好成绩。这是因为我市物理教师在实验教学时～能积极引导学生进行全方位、多角度的反思～对学生深化实验～完善实验～拓展实验～活化实验～形成实验操作的技能与技巧起到了重要的作用。因为有一批敬业的教师注重引导学生对实验数据的理性分析～培养了学生科学探究能力。学生能从数据中反思实验中出现的错误或操作中出现的失误～会初步分析生产问题的原因～学生能发现需要改进的方面或能对发现的新问题提出自己独立的见解。通过对物理实验方法的深刻反思和对学生失败的深度总结～我市学生大面积地的提高了科学探究能力～同时我市的物理实验教学质量也得到大面积提升。 反映出的问题: 实验中部分学校老师为了保证得分～还有的学校老师给学生规定电流、电压的值来进行实验～让学生死背反思结论。尤其是到最好的民办学校进行考查～当监考老师随机调节滑动变阻器时～学生顽固地调回老师规定0.5A、1A、1.5A的电流或1V、2V、3V的电压值～不敢越雷池半步。学生战战兢兢地操作～不敢与老师教的步骤有丝毫差异～没有一点点青春活力和自我意识～让我们心寒许久: 2010年年应试做法仍然在部分学校严重存在着。