突破“数据线性处理”学习障碍的教学建议

潘华君+陆永华

【关键词】电学实验;学习障碍;线性处理

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1005-6009（2015）26-0078-01

“测定电源电动势和内阻”是高中物理电学实验的重点，而“利用图像法处理数据”又是该实验的必考点。在实际教学中发现，学生并不能很好地掌握这一方法。笔者以为可以从三个方面对此类实验教学加以改进。

1.渗透数学思想，把握转化技巧。实验中利用图像来处理实验数据有着直观的特点，要想处理好这一问题，关键是要把握住“线性转化”的技巧，利用“数形结合”思想，由“数”思“形”，进而解决问题。

【例1】电路如图1所示。闭合开关，改变电阻箱的阻值R，记录多组U、R的数据，作出 图象，已知其斜率为k和纵截距绝对值为b，求出电源的E和r。

在本实验中，电压表示数表示电源两端的电压U，电流I是用电阻箱上流过的电流来表示的。由上述分析可知，E=U+Ir=U+r。依据选定的纵横坐标，将上式适当变形得 。由此可得该图线的纵截距b=，斜率k=，由此可得电源的E和r。

此例中展示的是“测电源电动势和内阻”的基本方法，俗称“伏阻法”，从上述分析中可以看到，它的“线性转化”的技巧是取变量的倒数。教学中可以适当归纳，引导学生在比较中寻找实验方案的巧妙转化之处。

2.万变不离其宗，理清原理为本。本实验的方案较多，实际上无论用何种方案，本实验的出发点都是闭合电路欧姆定律：E=U+Ir。在不同方案中，就是用不同器材测出的数据来表示U和I。

【例2】电路如图2所示。闭合开关，改变电阻箱的阻值R，记录多组I、R的数据，作出R-图象，已知其斜率为k和纵截距绝对值为b，请求出电源的E和r。

本例中的电压U是用电阻箱上分到的电压来表示的。由上述分析可知，E=U+Ir=IR+Ir。依据选定的纵横坐标，将上式适当变形得R=E·-r。将该式与线性方程y=kx+b相比较，可得该图线的斜率k=E，纵截距绝对值b=r。

本例方案俗称安阻法。从上述分析可知，本例是循着坐标的暗示，本着线性处理的原则，寻找“线性转化”的突破口。在教学中，可以展示一些有关该实验的变形题，引导学生认清本实验的原理。

3.转变教学行为，变“师讲”为“生说”。在现行的课堂教学中，教师讲得太多、太细，课堂成了教师的舞台，学生只是听众，被动接受，不利于学生主体性的发挥。在实际的教学中，可以适当改变教学方式，依托处理实验的十六字方针——实验目的、原理步骤、数据处理、误差分析，来展开“说题”教学，在“辨析—纠错—再认识”的过程中，点燃学生学习的热情，激活学生的思维，显化隐藏在学生头脑中的错误认识，从而帮助学生深入理解，进而达到贯通的程度。

（作者单位：1.江苏省宜兴第一中学;2.江苏省苏州工业园区第二高级中学）