间接测量型实验主要是让学生利用已有的物理概念或物理规律并运用一定的仪器来测定某个物理量。教材中的间接测量型相关实验有:测量物体运动的速度,测量固体密度,测量液体密度,估测自己站立时对地面的压强,测量某种简单机械的机械效率,伏安法测电阻,测量小灯泡电功率,等等。这类实验可以帮助学生学习间接测量的巧妙方法,培养学生设计实验的能力,培养学生基本实验操作技能,让学生了解物理概念和物理量的意义,让学生学会应用物理规律。在这个过程中让学生领悟科学方法,发展实验能力,体验实验乐趣,养成实事求是的科学态度和勇于创新的精神。
这类实验在初中物理实验中也占有相当大的比例,因此有必要认真对待此类实验的教学,这里以人教版初中物理教材中“测量小灯泡的电功率”教学设计片段为例,谈谈在实践中的做法。
师:电功率的公式是什么?根据公式P=UI只要知道什么就可以求出电功率?
生思考、回答。
(设计意图:引导学生认识实验原理)
师:要知道这些物理量需要什么测量工具?为了保护电路同时能测量小灯泡在不同电压下的电功率,应该选用什么器材?
生思考、回答。
(设计意图:培养学生利用原理选择实验器材的能力)
师:在课本虚线框内画一个小灯泡,要测量它的电流,电流表与它怎么连接?要测量它两端的电压,电压表与它怎么连接?如何画出电流表、电压表?用滑动变阻器来控制小灯泡的电压和电流,滑动变阻器应怎么连接?同样画出来把电路图补充完整。
生思考、回答、画图。
(设计意图:培养学生设计电路的能力)
师:实验第一步是什么?开关处于什么状态?滑动变阻器的滑片应位于什么位置?第二步应该怎么样连接实物电路?应该注意哪些问题?第三步测量了哪些物理量?应该至少测几次?怎么完成?
生思考、回答。(www.xing528.com)
(设计意图:培养学生设计实验步骤的能力)
师:我们测量的物理量和计算的物理量要填在表格中,那么表格要设计哪些项目呢?要注意什么?
生思考、回答、画表格。
(设计意图:培养学生设计表格的能力)
师巡视指导提醒学生注意开关、滑动变阻器及电表量程的选择等。
生连接电路,测量、观察和记录数据。
(设计意图:培养学生基本实验技能)
师:计算出三次实验的小灯泡电功率,分析小灯泡的亮度与电功率之间关系,得到了什么结论?
生计算、比较、思考。
(设计意图:引导学生认识小灯泡的亮度由实际功率决定,不由额定功率决定)
间接测量型实验的教学策略是紧紧地抓住“实验原理”这一灵魂,从实验原理出发培养学生选择器材、设计电路、设计实验步骤、设计实验表格的能力,通过分组实验培养学生基本的实验技能,通过实验让学生认识物理概念的意义,充分体现以学生终身发展为本,以提高全体学生科学素养为目标,为每个学生的学习和发展提供机会。
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