实验复习与“探究性学习”的整合——“电表内阻的测量”的教学案例，本文主要内容关键词为：内阻论文,电表论文,测量论文,教学案例论文,探究性论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
高中物理实验是高三物理总复习的一个重要组成部分，也是高三师生颇感困惑的教学难点。传统的实验复习课上，经常看到一些习以为常的现象，现试举3例。
现象1：程式化复习套路。按照实验的“原理、目的、器材、步骤、数据记录、误差分析及注意事项”流水线讲授每个实验，要求学生死记硬背，而不需要考虑实验为什么要这样做，怎样从物理原理出发设计不同的实验方案。
现象2：通过媒体“看实验”。过去的实验复习“看黑板”，如今的实验复习“看录像”“看投影”。令人费解的是，一些原来应该让学生重新做一遍的实验却用多媒体来展示，美其名曰“现代技术的应用”。
现象3：学生用笔“做实验”。要求学生做教师选编的大量实验试题，学生知其然不知其所以然，而且容易挫伤学生动手的积极性，使实验复习在“应试”的泥潭里越陷越深。这些现象从一定程度上反映了高三实验复习中存在的问题，那就是“重知识，轻方法；重讲授，轻活动；重结论，轻过程；重机械训练，轻思维探究”。效率低下，事倍功半。有鉴于此，笔者在高三实验复习中尝试“探究性学习”。
所谓探究性学习，在目前的教学实践中，是指学生在教师指导下，运用类似于科学研究的方法，从自身的学习生活、社会生活、自然界以及人类自身的发展中选取研究主题，以探究的方法主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习方式。其着眼于改变学生那种单纯地、被动地接受教师知识传输的学习方式，帮助和指导学生形成一种对知识技能进行主动探求，并重视解决实际问题的主动积极的学习方式，从而培养学生的创新精神和实践能力。要落实“以学生发展为本”的理念，必须将探究性学习引进课堂。
在19个学生分组实验中，涉及电路知识的有5个实验，分别是：测量金属丝的电阻率，描绘小电珠的伏安特性曲线；电流表改装成电压表；测量电源电动势和内电阻；用多用电表探索黑箱内的电学元件。在这些高考热点实验中，围绕“电表内阻测量”主题，采用探究性学习，侧重于实验方案的设计，收到了很好的复习效果。教学设计流程为：
一、探究主题
思考：以4人为一组，小组讨论。从实验原理出发，电表内阻的测量有哪些方法？就每一种方法设计相应的实验方案。
经过小组内的成员讨论，提出了以下方法：(1)伏安法（a.电流表内接法；b.电流表外接法）。(2)替代法。(3)半偏法（a.电流半偏法；b.电压半偏法）。(4)补偿法。
二、设计方案
教师对学生的想法给予充分肯定的同时，并根据他们提出的方法，确定探究内容：实验的原理，实验的器材，实验需要测量的数据，实验的可行性，以及实验误差分析，并如何减小误差，以及此实验可做哪些适当变换？
小组书写实验方案时，教师巡视指导，可参与某一小组讨论，也可给小组一些提示，调控整个教学进程。
三、交流方案，解决问题
用实物投影仪，交流小组实验方案，教师创设问题情景，学生分析解决问题。
第1小组：伏安法
实验室常用的电表都是由灵敏（小量程）的电流计（表头）改装而成的，精确地测量电表内阻是进行电表改装的关键。
问题1：实验室内有一毫伏电压表mV，量程为150mV，内阻约为150Ω。现要将其改装成量程为10mA的电流表，并进行校准。为此，实验室提供如下器材：干电池E（电动势为1.5V），电阻箱R，滑动变阻器R'，电流表A（有1.5mA、15mA、150mA三个量程）及开关S。
(a)对电表改装时必须知道电压表的内阻，可用图1所示的电路测量电压表mV的内阻。在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中的电流表A应选用的量程是______，若合上S，调节滑动变阻器后测得电压表mV的读数为150mV，电流表A的读数为1.05mA，则电压表的内阻
为______。（取3位有效数字）
图1
(b)在对改装成的电流表进行校准时，把表A作为标准电流表，画出对改装的电流表进行校准的电路原理图（滑动变阻器作限流使用），图中各原件要用题中给出的符号或字母标注。图中电阻箱的取值是______（取3位有效数字）。电流表A应选用的量程是______。
分析：(a)实验设计中，将毫伏电压表改装成电流表，与将灵敏电流计改装成电流表在本质上一致，实际是电表改装的灵活应用。毫伏电压表是显示自身电压的电阻，图1相当于电流表外接法测电阻，此
图2
图3
图7
图8
问题3：量程为3V的电压表V的内阻约为3kΩ，要求测出该电表内阻的精确值，实验中可提供的器材有：阻值范围为0.1Ω到9999.9Ω的电阻箱R，在本实验中，通过电阻箱的电流不会超过所允许的最大电流；开路电压约为5V，内阻可忽略不计的电源E；开关S；供连接用的导线若干。
(1)利用这些器材设计一个易于操作的测量电路，要求画出实验电路图。
(2)列出测量步骤，并写出计算电压表内阻的最后公式。
分析：(1)实验电路图如图8所示。
四、评价反思
电表内阻测量的主题探究侧重于实验方案设计、系统误差分析、解决问题示范。一个完整的主题探究过程包括六个阶段：提出问题→作出假设→制定计划→使用工具和收集证据→处理数据和解决问题→表达与交流。
在实验复习中，依据内容特点，精选探究主题，引入“探究性学习”，效果颇佳。在“探究性学习”活动中，形式不是主要的，关键是引导学生自己发现问题，积极参与问题的研究，在科学探究的过程中培养学生的探索精神和合作精神，培养学生的创造性思维能力和实践能力。