关于物理实验的构成要素的一个试探性看法---实验方案与实验原理是完全等同的吗？

1、关于物理实验的构成要素的一个试探性看法-实验方案与实验原理是完全等同的吗？        论文导读:关于物理实验的构成要素的一个试探性看法-实验方案与实验原理是完全等同的吗？，初中物理论文。论文关键词：关于物理实验的构成要素的一个试探性看法-实验方案与实验原理是完全等同的吗？物理实验的构成要素是指一个完整的物理实验所包含的具有相对独立性的构成部分。传统的观点认为，物理实验的构成要素有六项：实验目的、实验原理、实验器材、实验过程（或称为实验步骤）、数据处理、误差分析（注意事项）。在新课改理念深入人心的大环境下，高考对

2、学生设计实验能力的考察明显加强。如何加强实验设计能力的培养，是广大中学物理教面临的一个重要课题。笔者实验教学过程中体会到，用传统的关于实验构成要素的观点进行实验教学，难以提高学生设计实验的能力。设计实验的能力做为一种重要的能力，已经提上了重要日程，为什么实验构成要素中没有这一项？传统的实验构成要素完备吗？如果不完备，其原因以在哪里？应如何改进？就以上问题笔者进行了一些探究和思考，在此提出，与各位同仁商讨。一、传统的实验要素构成完备吗？首先从逻辑学的角度来看，实验要素的完备性。我想通过一个具体事例来说明实验要素的完备性的真实含义。爱迪生测灯泡体积的实验就是很好一例。有一次，他想研究灯泡有多大体积

3、时比较合适，这就需要测定灯泡的体积，他将这个问题交给了数学系毕业的助手去解决。助手拿起了灯泡，观察着它的形状。他看到，灯泡的下面像个球形，上部像个梨形。灯泡的球形是不完整的，梨形是不规则的。为了计算方便，他作了简化，把灯泡作为一个玻璃球和一个圆柱的组合。他分别测量灯泡的球径，圆柱的半径和高度，然后计算球的体积和圆柱的体积。这类计算要用到立方、平方，非常复杂，而且结果也是近似的。因为，灯泡的形状并不是理想的球形。过了好一会初中物理论文，爱迪生催问助手，助手说计算太烦琐，他还没有计算好呢。爱迪生说，不用计算了。只见他拿起一个空灯泡，往水里一浸，咕嘟咕嘟地灌满了水，然后将灯泡的外壁擦干，将水往量筒里

4、一倒，看看量筒上的刻度，很快就知道了灯泡的体积。在这个事例中，实验目的是测定灯泡的体积，测灯泡体积的方案提出了两个（当然还可设计出其他方案），一个是助手实施的方案：测定球形部分体积，测定柱形部分体积，然后将两部分加起来，得到灯泡的体积；一个是爱迪生确定的方案：将灯泡装满水，然后用量筒测出这部分水的体积，这个体积就是灯泡的体积。设计这两个方案所依据的原理也不同，第一方案实施原理是：整体总体积等于两个组成部分的体积之和，球的体积由球的体积公式通过半径求得，柱体体积可由柱体体积公式通过柱体的底面积和高求得。第二方案所依据的原理是，灯泡的体积与灯泡内所容的水的体积是相等的。爱迪生的方案简明准确，其关键

5、在于其原理简明可行。从以上分析可见，做什么、如何做、这样做的依据是逻辑上紧密相关的三个方面。第一项是实验目的，明确的是做什么；第二项是实验方案，明确的是如何做；第三项是的实验原理，明确的是方案实施的依据论文开题报告。实验目标、实验方案、实验原理是在逻辑上不能缺省、不能重叠依次相关的三个连续环节，三者缺一不可。一个物理实验，若上述三个关键要素都具备，则实验构成要素具有完备性，在逻辑上讲得通，否则就不完备，在逻辑上讲不通。再看传统实验要素的完备性。本文开如就提到，传统实验构成要素有实验目的、实验原理、实验器材、实验过程（或称为实验步骤）、数据处理、误差分析（注意事项），缺少了实验方案，因而传统的实

6、验构成要素是不完备的。二、传统实验构成要素不完备的原因何在？应如何改进？传统实验构成要素不完备，就是将实验方案和实验原理混淆在一起了。而实验原理与实验方案只所以混淆在一起，是因为没有从逻辑上明确实验方案和实验原理的真实含义。实验方案是指如何做，实验原理是这样做的依据。二者是不重叠的二个环节。具体到爱迪生测灯泡的实验中，传统观念将测灯泡的方案和方案所依据的原理同视为实验原理，因而实验中主没有了实验方案一项。这是传统实验构成要素不完备的原因。缺少了实验方案，逻辑过程就变成以下过程：“做什么，这样做的依据”。这种显然从逻辑上是讲不通的，从培养学生设计实验能力的角度来看也是有害的。因此，一个完备实验构

7、成要素应包括七项，它们是实验目的、实验方案、实验原理、实验器材、实验过程（或称为实验步骤）、数据处理、误差分析（注意事项）。三、将实验方案与实验原理区分开来的意义分析将实验方案与实验原理区分开来，有以下几个方面的意义：第一、从逻辑学的角度来看，也更符合人们做事的一般规律。众所周知，要完美地做好一件事，通常事先要规划。这个规划包括三个逻辑关系密切相关的环节：一是明确要干什么，二是明确如何干，三是明确这样干的依据是什么（是否可行）。做实验也是做一件事初中物理论文，这样学生可以将以前形成的做事的一般规律迁移到实验中来，也可以使学生将在实验体验到的做事基本规律应用到生活中去，实现实验与生活的统一化。第

8、二、将二者区分开来，有利于明确实验方案与实验原理的真实含义。实验方案只是说明如何做，而不管这样做的依据；实验原理只管这样做的依据，而不管如何做。这样分工明确，有利于学生理解实验的各个构成要素。第三、有利于培养学生设计实验方案的能力。实验目标确定后，实现目标的方案可以设计出有多种，这些方案中，有些是可行的，有些是不可行的。在可行方案中，有的方案简明，有的方案繁杂，一个方案是否可行，可行的方案是否简明，取决于方案确定的依据（也就是原理）是否科学简明（测灯泡体积一例已充分说明这一点）。这样做，可以放开手脚有目的地训练学生设计实验方案的能力，而这与新课改的理念也是一致的。 综上所述，传统的物理实验构成要素是不完备的，不完备的原因在于将实验方案与实验原理混淆在一起所致。事实上，实验方案是指如何做，而不管这样做的依据；而实验原理