探索性实验——课标教科书特色

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1、探索性实验——课标教科书的特色戴儒京（丰县中学江苏221700）email:dairujing@sina.comtel:0516-89288520(办)摘要：本文重点论述课标教科书在物理实验方面的特色：实验程序的探索性，实验手段的现代化，实验描述的多样性，其中，探索性实验是课标教科书的突出特色。关键词：实验，探索性，现代化，多样性以课程标准为指导而编写的教科书（简称课标教科书）与以前的教科书比较，在物理实验方面的表述上的特色是：实验程序的探索性，实验手段的现代化，实验描述的多样性，其中，探索性实验是课标教科书的突出特色。1．实验程序的探索性课标教科书与实验修订本（

2、都以人民教育出版社版版为例）比较，实验修定本中验证性实验较多，课标教科书中探索性实验较多，以高一必修为例：（1）把验证性实验变为探索性实验如实验修订本中学生实验二、验证力的平行四边形定则，在课标教科书中为探究求合力的方法。二者在实验程序上是不同的。比较如下：实验修订本中“验证力的平行四边形定则”实验步骤是（在书后，实验集中编排，第186页~187页）（仪器相同，仪器的安装步骤相同，省略）1．用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O2．用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数。3．用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿

3、着两条细绳的方向画直线，按着一定的标度作出两个力F1和F2的图示，用平行四边形定则求出合力F。4．只用一个弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O。读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F’的图示。5．比较力F’与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向，看它们是否相等。课标教科书“探究求合力的方法”实验程序是（在书中，实验随内容编排，第66页）：图甲表示橡皮条GE在两个力的共同作用下沿着直线GC伸长了EO这样的长度。图乙表示撤去F1和F2后，用一个力F作用在橡皮条上，使橡皮条沿着同一直线伸长了相同的长度。力F对橡皮条作用的效果与F1和F2共同

4、作用的效果相同，所以力F等于F1和F2的合力。（注意点省略）建议用虚线把合力的箭头端与两个分力的箭头端连接，也许能够得到启示。这两种实验程序表面看起来差别不大，仔细分析是有很大不同的：前者是先用平行四边形定则画图求合力，也就是说平行四边形定则是已知的，然后用实验去验证（第4步）；后者是先用实验求合力，再探索合力与分力的关系：建议句。这样做的好处是：体现了知识（规律）的生成过程，有利于培养学生探索、探究的意识和能力，而不是死记规律、套用规律（定律、公式、法则等）。（2）把教师演示实验变为学生探索性实验著名的也是最重要的牛顿第二定律，多年以来，都是教师演示实验，由老师

5、做、老师讲，教科书不把实验的设计展示给学生，而课标教科书则详细写出了实验程序和设计过程。在实验修订本中，关于牛顿第二定律的实验的叙述只用了半页400多字，而在课标教科书中，用了单独的一节即第四章第2节：实验：探究加速度与力、质量的关系，洋洋洒洒3页半，约2000多字,是原来的5倍多。实验修订本中，有下列内容：实验装置实验方法课标教科书中，有下列内容：1．加速度与力的关系2．加速度与质量的关系制定实验方案时的两个问题1．怎样测量或比较物体的加速度2．怎样提供和测量物体所受的恒力参考案例怎样由实验结果得出结论通过比较可以知道：实验修订本中中的内容只是课标教科书中“怎样

6、测量或比较物体的加速度”和“参考案例”两项内容，也就是说：课标教科书比实验修订本增加了实验设计方法的内容：加速度与力的关系和加速度与质量的关系，即控制变量法。以前是老师补充的，现在写在教科书中，使学生不仅知道怎样做实验，还明白为什么这样做实验，即知其然知其所以然。除文字不同外，插图也不同。实验修订本中，只有一幅图即图3-5研究牛顿第二定律的实验装置图（第50页），而在课标教科书中除实验装置图（第78页图4.2-4及图4.2-5）外还有图4.2-2加速度与质量的关系图（a-m图）和图4.2-4加速度与质量的倒数的关系图（a-图）（第76页），为学生作图做了示范。2.

7、实验手段的现代化课标教科书在实验上的另一个特色是：实验手段的现代化。例如使用传感器和电子计算机辅助实验和处理数据或画图象。其内容有：1．借助传感器和电子计算机测速度（课标教科书必修①第25页）2．用计算机绘制v-t图（同上书第35页）3．用光电计时器研究自由下落物体的运动（同上书第44页）4．用传感器探究作用力和反作用力（同上书第87页）5．利用数表软件进行数据处理（课标教科书必修②第25页）本文以上述第5项说明其方法和特点。该内容是在第五章第6节：探究功与物体速度变化的关系之后的，就是用计算机的Excel工作簿根据表中数据作W-图象。做法如下：1．进入Excel

8、工作簿；2