高效讲评三部曲
——一道表格设计题的高效讲评引发的思考

2012-08-17 12:49毛海玲
物理通报 2012年12期
关键词:机械效率钩码测力计

毛海玲

(南京市板桥中学 江苏 南京 210039)

南京市2010年中考试卷第28题,考查的是学生设计、记录实验数据表格的能力.通过测验发现,学生的得分率只有20%.反映出的问题是,审题不清、实验目的不明、实验步骤错乱;表格设计不规范;不知道要记录哪些物理量,物理量的标注不完整等.这一道看似不难的题目,错误统计率却达到80%,怎么会出现这样的情况呢?最主要的原因还是教师在教学中对表格设计问题没有讲清楚.为了解决这个问题,笔者通过剖析一个测动滑轮机械效率的表格,总结出了解决这类问题的方法和步骤.在讲评此题过程中采用了“方法指导、错因分析、变式训练”三个环节教学,收到了很好的教学效果.

【原题】小明利用定滑轮、铁架台、细线、钩码和弹簧测力计探究使用定滑轮是否省力.请你在下面的方框中帮他设计记录实验数据的表格.

上课一开始,笔者简单地通报了学生答题中存在的问题后,对学生说,我们暂且不管这个题目的答案是什么,先解剖一个表格.

图1

1 方法指导

小明同学为用如图1所示的装置测动滑轮的机械效率时所设计的一个记录实验数据的表格(表1).

表1 小明设计的测动滑轮的机械效率的实验数据表

这个表格看起来很复杂,有7个要记录的物理量.表的第一列是实验次数,第一行是要记录的物理量,其余部分是数据栏,用来记录实验数据.

这个问题的关键是怎样才能快速、准确地确定这7个物理量.首先,从实验目的出发,本实验的目的是测动滑轮机械效率,所以,第一个要确定记录的物理量就是“机械效率η”.第二步,根据实验的原理(机械效率公式),机械效率等于有用功除以总功.所以,又确定了要记录“有用功W有/J”和“总功W总/J”两个物理量.第三步,根据有用功和总功的定义,有用功等于钩码所受的重力G乘以钩码上升的高度h;总功等于拉力F(弹簧测力计的示数)乘以绳子移动的距离s.于是就得出了要记录的另外4个物理量,即“钩码重量G,钩码上升的高度h,弹簧测力计的示数F,绳子移动的距离s”.这样,自然而然地得到了表中7个要记录的物理量.

接着,又带着学生对表中的物理量进行分类,从右向左看,机械效率是实验要测量的最终物理量,有用功和总功是中间要计算的物理量,剩下的4个物理量都是实验中要直接测量的物理量.也就是说要记录的物理量有3类,即直接测出量、中间计算量和最终计算量.

再看表格中每个单元格里的物理量必须要写全物理量的中文名称、符号及单位三要素,才算表达完整.三者缺一不可.

通过分析、解剖有如下发现:

(1)基本的表格格式.将要记录的物理量填入表格中的第一行或第一列(一般选行),第一列为实验序号.

(2)从左到右,要记录的物理量的顺序应该是直接测出量、中间计算量及最终计算量.

(3)设计表格的方法——倒推法.即从实验目的出发,根据实验原理及实验步骤倒推出要记录的全部物理量.

根据实验原理确定实验中要测量、记录哪些物理量,以决定表格的内容和项目.弄清实验步骤,以决定表格中物理量安排的顺序.在表格的标题栏中要注明物理量的名称、符号及单位.数据栏中只需记录测量的数值,无需重复书写单位.

通过上面的分析,学生很快就理解了设计实验记录表格的方法.接下来,请学生剖析测试卷中出现的问题.

2 错因剖析

抽取两个学生的测试卷,如表2和表3.在这个环节笔者请学生完成3个任务.

任务1,在所给的两份表格中找问题并进行纠正.任务2,在自己的答卷中找问题并进行纠正.任务3,重做本题.

表2 抽取学生甲设计的表格

表2 抽取学生乙设计的表格

任务一布置下来,学生都争先恐后地举手发言.通过分析发现,学生甲的主要问题是,审题不清,表格不规范;有两个物理量与本题探究的目的无关;凭空捏造实验数据;数据栏中重复书写单位.学生乙的主要问题是,有两个物理量与本题探究的目的无关;物理量的要素不全,缺符号和单位;缺少应有的物理量——钩码重G.接着,学生们也轻松地在答卷中发现了错误的原因并进行了纠正.重做本题时,发现该题实际上是一道简单的表格设计题,只有两个物理量要记录.一个同学说出了他的思维过程,根据实验目的“动滑轮是否省力”,要知道省力还是不省力,就得比较钩码重和弹簧测力计的示数,所以,必须有 “钩码重G”和“弹簧测力计的示数F”,有这两个物理量就足够了.许多学生情不自禁地发出感叹:原来如此简单!

为检测学习效果和巩固成果,笔者又设计了一道变式训练题.故意对学生说,老师想用天平和量筒测量不规则小石头的密度,请你帮老师设计一个记录实验数据的表格.学生们信心满满,跃跃欲试.

3 变式训练

请你为“用天平和量筒测小石头密度”设计一个记录实验数据的表格(表4).提示:从实验目的出发,弄清实验原理及实验步骤.

表4 需设计的实验表格

学生们很轻松地完成了练习,笔者特意找了几位平时学习有困难的学生在实物投影仪上进行了当众批改,他们的表现非常令人满意.

根据对诺贝尔获奖获得者的调查,他们在学习期间更关注的是导师的工作方法和思考、处理问题的方法,以及看待事物的角度.正如陶行知先生所说:“我认为好的先生不是教书……乃是教学生学.对于一个问题,不是要先生拿出现成的解决方法来教学生,而是要把这个解决方法如何找来的手续安排停当、指导他.”

本节课之所以成功,在于方法指导的成功.对于学生出现的错误,笔者并没有急于直接告诉学生正确的答案,而是先把问题放下来,通过研究、解剖一个典型的表格案例,从中总结出解决设计表格一类问题的方法,然后运用这个方法解决此类问题.

在物理教学中,让学生掌握解决物理问题的思维方法,初步运用这些方法来解决问题,对于提高学生的基本科学素养和培养科学创新精神无疑是大有帮助的.

1 王占平.一次“评教导课”活动引发的思考.物理教学探讨,2007(6)

2 廖伯琴.物理教学探讨,2008,(6):13~15

3 安忠.刘炳升.中学物理实验教学研究.北京:高等教育出版社,1986

4 物理课程标准研制组.走进课堂——初中物理新课程案例与评析.北京:高等教育出版社,2004

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