突破“數(shù)據(jù)線性處理”學習障礙的教學建議

潘華君+陸永華

【關鍵詞】電學實驗;學習障礙;線性處理

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】1005-6009（2015）26-0078-01

“測定電源電動勢和內阻”是高中物理電學實驗的重點，而“利用圖像法處理數(shù)據(jù)”又是該實驗的必考點。在實際教學中發(fā)現(xiàn)，學生并不能很好地掌握這一方法。筆者以為可以從三個方面對此類實驗教學加以改進。

1.滲透數(shù)學思想，把握轉化技巧。實驗中利用圖像來處理實驗數(shù)據(jù)有著直觀的特點，要想處理好這一問題，關鍵是要把握住“線性轉化”的技巧，利用“數(shù)形結合”思想，由“數(shù)”思“形”，進而解決問題。

【例1】電路如圖1所示。閉合開關，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和縱截距絕對值為b，求出電源的E和r。

在本實驗中，電壓表示數(shù)表示電源兩端的電壓U，電流I是用電阻箱上流過的電流來表示的。由上述分析可知，E=U+Ir=U+r。依據(jù)選定的縱橫坐標，將上式適當變形得 。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“測電源電動勢和內阻”的基本方法，俗稱“伏阻法”，從上述分析中可以看到，它的“線性轉化”的技巧是取變量的倒數(shù)。教學中可以適當歸納，引導學生在比較中尋找實驗方案的巧妙轉化之處。

2.萬變不離其宗，理清原理為本。本實驗的方案較多，實際上無論用何種方案，本實驗的出發(fā)點都是閉合電路歐姆定律：E=U+Ir。在不同方案中，就是用不同器材測出的數(shù)據(jù)來表示U和I。

【例2】電路如圖2所示。閉合開關，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和縱截距絕對值為b，請求出電源的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，將上式適當變形得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，縱截距絕對值b=r。

本例方案俗稱安阻法。從上述分析可知，本例是循著坐標的暗示，本著線性處理的原則，尋找“線性轉化”的突破口。在教學中，可以展示一些有關該實驗的變形題，引導學生認清本實驗的原理。

3.轉變教學行為，變“師講”為“生說”。在現(xiàn)行的課堂教學中，教師講得太多、太細，課堂成了教師的舞臺，學生只是聽眾，被動接受，不利于學生主體性的發(fā)揮。在實際的教學中，可以適當改變教學方式，依托處理實驗的十六字方針——實驗目的、原理步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析，來展開“說題”教學，在“辨析—糾錯—再認識”的過程中，點燃學生學習的熱情，激活學生的思維，顯化隱藏在學生頭腦中的錯誤認識，從而幫助學生深入理解，進而達到貫通的程度。

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