<特別關注>物理考試中的實驗題
央視國際 (2003年05月26日 11:01)
CCTV.com消息：主持人勝春：觀眾朋友們大家好，歡迎各位繼續收看《當代教育》系列節目《高考大諮詢》。在今天我們節目開始之前，還是讓大家認識一下我們請到的兩位嘉賓。賈老師和洪老師，你們好！咱們又一次來到演播室為大家對物理方面學科的相關問題進行現場諮詢。在上一期我們已經跟大家預報了，今天我們聊的是物理題當中的實驗題。
嘉賓：一説到實驗題，很多考生可能也有點犯怵。我們覺得有點兩個原因，一個原因呢，實驗是我們的弱項，我們歷來就是我們物理教學比較重視理論教學，實驗上是稍微弱一些。這是我們現實，所以實驗得分比較差一點。另一方面呢，就是近年來特別是現在考理科綜合以後，它的考試説明説的是設計和完成實驗的能力，把設計實驗放在前頭，把設計實驗放在前頭，所以現在的考題呀，説完完全全跟我們上課的時候做那個實驗一模一樣，這樣的題我不敢説一個沒有，但是非常少見了。
主持人勝春：這個文字上的變化，這個設計放在前面，它體現出什麼東西呢？
嘉賓：它不光是文字變化，它實際上是命題的思想，就説我現在要考的是你對這個實驗是不是真懂了，真會了。
主持人勝春：所以它往往有些變化，在你原來的基礎上，但是跟你原來的不一樣，那麼因為一些變化本來實驗就是弱項，你再一變學生就更不適應了。我覺得是不是這是一個主要原因。
嘉賓：對。一個是考對實驗是否理解、是否明白，另外它通過這個實驗題要考察學生的創新能力，你能不能從學了一些規定的實驗之後，能用這個原理、方法、器材，去解決新問題，現在把這個考核的這個著眼點放在設計和完成實驗，考察創新能力上，很多學生不太適應。一個是創新，一個是實踐精神，就是我解決實際問題，實驗是最明顯的實際問題了。實驗問題就是實際問題。
主持人勝春：那針對這些情況，我們實驗題考生應該怎麼準備才合適呢？
嘉賓：我覺得僅僅把規定的實驗會做了，會處理數據了，那不行，還不夠。不夠，還要有比較深的理解。中學現在規定實驗是14個，這14個實驗呢，這是老教材，新教材多一些，老教材14個，新教材多一些是19個。這些實驗裏頭説破了都是測量，你好比説測量加速度，測量平拋運動的初速度，這答案是測量。那驗證性實驗呢？好比驗證牛頓第二定律，實際還是測量你得的測量力呀，測量加速度呀，你驗證機械能守恒呀，你能測出它機械能減少多少，它動能增加多少，所以説破中學實驗，就是學的測量，很多考生也認識到這一點，一説考實驗就是考測量。
主持人勝春：那麼這測量分為幾種呢？是不是可以分成兩大類？
嘉賓：從方法上，一類就叫直接測量，所謂直接測量呢，就是我通過這測量就直接讀出數來了。你比如説天平稱質量，拿這個卡尺呀，千分尺呀測這個長度，拿這個多用表，比如説測電阻、測電流、電壓這都是直接就讀出數來，所以把這個叫做直接測量。還有一種，那就是間接測量，就是説我不能直接讀出數來，而是我要測出另外的量，然後通過某一個公式，這公式裏邊兒有我要求的那個量，我能把它算出來，你比如説利用單擺測重力加速度。我不可能説一下就讀重力加速度來，那我需要測擺長啊，測週期呀，測出來，然後我再通過計算。
所以要從道理上，從大的方面説，是不是可以分成這麼兩大類吧。所謂考測量呀，只有兩路考法，一路考法就是那個它規定的那些儀器的使用讀數，這種題考的不少，但是現在學生覺得最困難還不是這種題，主要是設計實驗的問題。這個設計實驗呢，實際都是（考）間接測量，讓你設計一個方案，把某一個量測出來，因此間接測量是考試的重點或者難點，一個學生現在不考那個，或者很少考，那個規定實驗本身，所以要想考好，實驗多得分，必須對測量的原理非常了解，特別的對間接測量的原理得非常理解。
主持人勝春：其實在我們採訪的過程當中，很多考生也強調這一點，就是説考測量本身，直接測量我們並不怕，其實我們就怕的是考這個間接測量。
嘉賓：所謂間接測量，就是説我們學過的這些公式裏面有我這個能測的量，要測的這個量，這是第一；第二其它那些量得能測出來，有這兩個條件，那我就然後公式一變形，我不就能算出來了嗎？那咱們舉個簡單的例子説，比如説我要測重力加速度，因為重力加速度是很重要的一個量，測重量加速度，那麼哪些公式裏有重力加速度呢，
比如自由落體，H等於二分之一JT方，那裏有（重力加速度）那我就説這個H能不能測出來，T能不能測出來？實驗得結合實際呀。我就拿一個石子就這麼一扔，這H是可以測出來，是吧？我們量吧，但是這個時間它太短、太短，我要是用我們這個表，這個停表或者叫秒錶，我這麼掐那誤差就太大了。學生按這個秒錶，這一起一停這誤差常常就比0。2秒要大，可是我們現在通常能測的這個高度又比較短、比較低，時間都比較短，所以誤差太大了。你要是太高了呢，太高了，空氣阻力又不能忽略，還是不行。所以這個方法呢，應該説一般説不行。但是也不是絕對不行，你要是有那個光電計時器，我能夠測出來，那不是也行嗎。那是要看你用什麼儀器，就用我們普通這個停表，這秒錶就不行。還有什麼（公式），還有（重力加速度），有那個單擺週期公式，（T等於派根號下）L除以J，那裏面有。那我只要測出來這個L擺長和這個週期T，這個能測，所以為什麼單擺能測它（重力加速度）呢？其實就是這麼個道理。所以凡事如果説碰到新的（題），我就是這樣一個思路，我要測這個物理量，哪幾個公式裏有，然後這個公式裏頭其它的物理量有哪幾個，用我這些儀器能測出來，那我就能測，大體上説就這麼一個道理。
嘉賓：設計一個實驗，它就讓你測某一個量就是像洪老師所説的，那你只需要找到一個含有這個量的公式，然後測出公式中的其它量算出這個待測量，你就根據你選擇這個公式確定了測哪些量，需要用哪些工具，大致取值在什麼範圍，誤差有多大，有什麼注意事項，就這麼分析，我們説整個高中物理學的間接測量基本上學的就這麼個思路。如果這個明白了，那麼再設計實驗才有基礎心中才有數，就不害怕設計實驗了。
主持人勝春：那比如説，在這個設計實驗的過程，一個新的實驗方案的時候，在往年的考卷中，我們考生比較容易出現問題的地方在哪兒呢？
嘉賓：測量主要有個精度問題，就是怎麼測量更精確一些，往往在實驗題當中提出一些要提高測量精度的問題，有些學生就亂彈琴，實際上呢關於這個問題，在中學階段也是有很有規律可尋的。中學學過的。提高測量精度的方法大致有四個，一個方法就是多次測量取平均（值），我多測幾個，取一個平均值，這個方法能夠減少隨機誤差，或者偶然誤差。
嘉賓：對，偶然誤差。這算是一手，你好比説吧，咱們測那個電阻率，測那個導線的直徑，我用螺旋測微器測，我不能只測一個地方，這樣誤差太大了，我測三次、測五次，取平均值，那麼我這個導線直徑的測量準確度就高了，這是一手。第二手就是改進實驗的原理和方法，這樣能夠改進減少系統誤差。一般來講，把直接測量改成間接測量，它誤差就小，同樣間接測量我換上比較好的方法，它測量的結果就好一些。你好比測電阻，用伏安法就不如電橋法，我只要能改進這個方法就好，或者我換用比較好的儀器，它的效果也好。這是第二個方法，叫減少系統誤差的方法。第三個方法就是增大這個被測量，因為一次測量的誤差，好比我們用毫米刻度尺來測量的東西，它的誤差是最小的，那麼這個誤差是不改的，但是如果我被測量很大呢，我的相對誤差就小。第四手呢，就是用圖象法處理數據，就是圖象法，在處理大量數據時誤差最小，這幾點考生必須明白，就知道讓你提高測量精度的時候，你得知道從哪兒下手，能這樣自覺地進行思考，那麼這種問題就不太怕了。
主持人勝春：在這個高考當中呀，這個物理這個學科呀，這個實驗題兩位老師覺得還有哪些要告訴我們應屆考生的呢？
嘉賓：學生最怕的是設計電路，設計測量電阻的電路，這個學生最怕。還有選擇儀器，這是既是考試熱點，也是考試難點，也是學生最怕的地方。
主持人勝春：那怎麼才讓大家不怕呢？兩位老師有沒有什麼高招告訴大家。
嘉賓：實際測電阻呀，還是咱們那個老話，一開始就是説從原理上、從方法上，我有哪些方法測電阻，我心裏有數，我大概那麼給統計、統計吧。可能有這麼幾種方法，一個就是直接測量、歐姆表法，剛才賈老師説了，這個快但是不太準，粗測，所以一般用在粗測這個也應該會，這是一 。伏安法，這我們課上經常學的，伏安法也有誤差，是吧？但是呢如果儀器精，再選擇合適那麼誤差相對小得多，還有幾種比如替代法、比較法，還有什麼半知法等等，就是把這些方法我們都弄明白了，然後根據這個考題説這個題目你給我的儀器，我能用什麼方法，我就用什麼方法，這樣心裏就不慌了。那當然還涉及到儀器的選擇，這賈老師很有經驗了。
嘉賓：就是剛才洪老師講，如果你知道測電阻有這麼多方法，那麼就思路就開闊了。但要具體設計一個實驗，所面臨的問題還有一堆這個電學實驗，第一個是選電路，你是用分壓呢？還是用限流，第二個電表的接法，是安培錶內接呢？還是安培錶外接？還有那個表，它常常給你幾個表讓你選，這個表的量程選大量程，選小量程，多大量程合適，這也是個問題。給了幾個變阻器，我選哪個變阻器合適，那麼這些問題都需要去一個一個去解決。
主持人勝春：今天非常感謝兩位老師，在這有限的時間內把自己多年教學經驗積攢的這些經驗，包括解題的思路和解題方法，應該注意的事項，告訴給我們電視機前的應屆考生。那對於那些到目前為止對物理心裏還有點沒底的“打鼓”的這些考生，兩位老師用簡短的話會對他們説點什麼呢？
嘉賓：我覺得萬變不離其宗，儘管現在考試考的不是規定實驗本身，常常有些變化，但是它變化的根本還是規定的實驗和規定的儀器，所以建議同學們還是努力地在這規定實驗和規定的儀器上下工夫，多下工夫，把它真搞懂了，弄明白了，就能應付變化了。如果根上爛了，你不明白，那你就不行了。
主持人勝春：好，謝謝賈老師！洪老師呢？
嘉賓：要我説呢，在原理和方法上下工夫，我覺得有些同學，他是死背，就是這個實驗，第一步做什麼，第二步做什麼，他把它背的很清楚，但是題目一變化就不知道怎麼辦了，我們這個復習呢不是説背第一步做什麼、第二步做什麼，而是要背為什麼第一步得這麼做、為什麼第二步得這麼做，不這樣行不行，當你把這些道理都搞明白了，那它是怎麼變你就都會了。
主持人勝春：好，那麼在這裡我再次感謝賈老師和洪老師，把自己多年的這個教學經驗總結出來的這些解題的思路和解題的方法，包括一些答題的技巧告訴我們電視機前的應屆考生。在這裡我們也希望我們今天的節目能對我們電視機前的考生，在高考的考試和復習階段能夠真正有所幫助。感謝各位收看我們今天的節目，咱們下期節目再會。
責編：英子
