巧用实验中出现的“错误”——运用实验中出现的意外现象为教学服务(三)

 
 马克思在他的《资本论》中指出科学戒绝一切虚假和浅薄，戒绝一切浮躁和投机，那些名利之徒和取巧之辈在这儿只能留下遗憾和失望——自然规律不容造假也无法造假，在探求客观规律的道路上没有捷径可走。因此我们在教学的过程中必须要坚持实事求是的工作态度和一丝不苟的严谨作风，只有这样我们的学生才能在我们的影响下，用科学的态度来学习科学。
 如在前面提到的《水的密度》的教学中，其实在学生实验的过程中，我发现有个别组的同学看了书后发现自己的数据和书本不同，就偷偷摸摸把自己的实验数据改了，而有些组的同学则实事求是的把自己得到的数据记下来。这时我在让同学确认过程没有错以后，针对他们提出的可能引起实验数据偏小的原因，分别一一加以分析、讨论，通过这样的讨论再结合自己的实验过程，有很多的同学都找到了自己实验过程中出现的问题，然后我要求他们在尽量克服刚才所犯错误的情况下再次进行实验，结果所有的同学都一致告诉我测得的结果还是比1克/厘米3小，这时我告诉他们这是实验中的误差，是不可能完全消除的，只能尽量减小它，那我们怎样去减小它呢？大家讨论后觉得要使测得的密度准确，必须要减小质量和体积测量的准确，最后得到了如图所示的实验过程：
 
          a                 b               c
 ①、用托盘天平称出a中的液体和烧杯的总质量，记为ma
 ②、将一部分液体倒入量筒，记下液体的体积为V
 ③、用托盘天平称出余下的液体和烧杯的总质量，如b，记为mb，则倒入量筒的液体的质量为ma-mb
 ④、液体的密度为ma-mb/V
 通过对实验中密度偏小原因的分析，同学们知道了任何一个实验都存在误差，我们在实验过程中能做的就是怎样去减小实验中的误差。而对于那些在实验中擅自改了数据的同学，我则要求他们能尊重事实，相信自己。
制造“错误”，争中分析
 在实验教学中教师可以适当的制造错误，让学生在“错误”中比较、分析、甚至引发争议；让学生从分析“错误”中学会反思，深化对知识的理解和掌握，培养学生的批判意识；让学生内心的“不平衡”通过探究寻找了“平衡”的支点。
 在进行《电功和电功率》的教学时，其中一个内容是灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关，我是这样设计的：我用两个不同的灯泡连接了一个串联电路，将它投影在屏幕上，然后我把开关闭合，这时其中一个小灯泡没亮。我要同学们找出故障的原因并给我提出改进的意见，有很多同学提出了自己的观点并帮我考虑了改进措施。如生1：可能是不亮的那个灯坏了，可以换一个灯泡。
    生2：不可能，如果是灯泡坏了，即电路出现了断路，那么另一个灯也不会亮了。
 马上就有许多学生对这一说法表示赞同，我们马上更换了灯泡来检验，结果还是不亮，这就证实了生1的说法不对，即不是灯泡坏了，这时有学生提出了第二种意见。
 生3：可能是不亮的那个灯短路了，可以把不亮的灯接入其它的电路来检查。
 针对这类说法，我们马上请同学把这个灯泡接入另一个电路，结果灯泡正常发光，即灯泡没有短路，证实了生3的说法也是不正确的。
 生4：可能是不亮的那个灯功率太小了，用电压表和电流表测量后计算来证明。  （如图）
    
 我们在电路中按要求接入了电流表和电压表分别测定通过不亮的这个灯泡的电流和它两端的电压，得到了下面的一组数据。
灯泡 通过小灯泡的电流 小灯泡两端的电压 小灯泡的电功率 灯泡的亮暗
L1 0.22A 2.2V 0.484W 亮
L2 0.22A 0.2V 0.044W 暗
 通过实验证实后,有一部分学生又提出，这个实验能证明灯泡的亮度与通过的电流无关，但不能排除是由于电压不同造成的。所以针对这一说法，我们又讨论设计了如下的方案：
 取刚才两个不同的灯泡接入如下的电路：
 
灯泡 电流I 电压U 电功率P 灯泡亮暗

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