突破“數(shù)據(jù)線性處理”學(xué)習(xí)障礙的教學(xué)建議

潘華君+陸永華

【關(guān)鍵詞】電學(xué)實(shí)驗(yàn);學(xué)習(xí)障礙;線性處理

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1005-6009（2015）26-0078-01

“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”是高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，而“利用圖像法處理數(shù)據(jù)”又是該實(shí)驗(yàn)的必考點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生并不能很好地掌握這一方法。筆者以為可以從三個(gè)方面對(duì)此類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)加以改進(jìn)。

1.滲透數(shù)學(xué)思想，把握轉(zhuǎn)化技巧。實(shí)驗(yàn)中利用圖像來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有著直觀的特點(diǎn)，要想處理好這一問(wèn)題，關(guān)鍵是要把握住“線性轉(zhuǎn)化”的技巧，利用“數(shù)形結(jié)合”思想，由“數(shù)”思“形”，進(jìn)而解決問(wèn)題。

【例1】電路如圖1所示。閉合開(kāi)關(guān)，改變電阻箱的阻值R，記錄多組U、R的數(shù)據(jù)，作出?圖象，已知其斜率為k和縱截距絕對(duì)值為b，求出電源的E和r。

在本實(shí)驗(yàn)中，電壓表示數(shù)表示電源兩端的電壓U，電流I是用電阻箱上流過(guò)的電流來(lái)表示的。由上述分析可知，E=U+Ir=U+r。依據(jù)選定的縱橫坐標(biāo)，將上式適當(dāng)變形得 。由此可得該圖線的縱截距b=，斜率k=，由此可得電源的E和r。

此例中展示的是“測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的基本方法，俗稱(chēng)“伏阻法”，從上述分析中可以看到，它的“線性轉(zhuǎn)化”的技巧是取變量的倒數(shù)。教學(xué)中可以適當(dāng)歸納，引導(dǎo)學(xué)生在比較中尋找實(shí)驗(yàn)方案的巧妙轉(zhuǎn)化之處。

2.萬(wàn)變不離其宗，理清原理為本。本實(shí)驗(yàn)的方案較多，實(shí)際上無(wú)論用何種方案，本實(shí)驗(yàn)的出發(fā)點(diǎn)都是閉合電路歐姆定律：E=U+Ir。在不同方案中，就是用不同器材測(cè)出的數(shù)據(jù)來(lái)表示U和I。

【例2】電路如圖2所示。閉合開(kāi)關(guān)，改變電阻箱的阻值R，記錄多組I、R的數(shù)據(jù)，作出R-圖象，已知其斜率為k和縱截距絕對(duì)值為b，請(qǐng)求出電源的E和r。

本例中的電壓U是用電阻箱上分到的電壓來(lái)表示的。由上述分析可知，E=U+Ir=IR+Ir。依據(jù)選定的縱橫坐標(biāo)，將上式適當(dāng)變形得R=E·-r。將該式與線性方程y=kx+b相比較，可得該圖線的斜率k=E，縱截距絕對(duì)值b=r。

本例方案俗稱(chēng)安阻法。從上述分析可知，本例是循著坐標(biāo)的暗示，本著線性處理的原則，尋找“線性轉(zhuǎn)化”的突破口。在教學(xué)中，可以展示一些有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的變形題，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)清本實(shí)驗(yàn)的原理。

3.轉(zhuǎn)變教學(xué)行為，變“師講”為“生說(shuō)”。在現(xiàn)行的課堂教學(xué)中，教師講得太多、太細(xì)，課堂成了教師的舞臺(tái)，學(xué)生只是聽(tīng)眾，被動(dòng)接受，不利于學(xué)生主體性的發(fā)揮。在實(shí)際的教學(xué)中，可以適當(dāng)改變教學(xué)方式，依托處理實(shí)驗(yàn)的十六字方針——實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃聿襟E、數(shù)據(jù)處理、誤差分析，來(lái)展開(kāi)“說(shuō)題”教學(xué)，在“辨析—糾錯(cuò)—再認(rèn)識(shí)”的過(guò)程中，點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，激活學(xué)生的思維，顯化隱藏在學(xué)生頭腦中的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，從而幫助學(xué)生深入理解，進(jìn)而達(dá)到貫通的程度。

（作者單位：1.江蘇省宜興第一中學(xué);2.江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)第二高級(jí)中學(xué)）