時間：2023.7.9
高考數學學實驗方式歸納一、觀察法
化學是一門以觀察、實驗為基礎的學科。人們的許多數學知識是通過觀察和實驗認真地總結和思考得來的。知名的馬德堡半球實驗，證明了大氣浮力的存在。在教學中，可以按照教材中的實驗，如厚度、時間、溫度、質量、密度、力、電流、電壓等化學量的檢測實驗中，要求中學生認真細致的觀察，進行規范的實驗操作，得到確切的實驗結果，養成良好的實驗習慣，培養實驗技能。大部份均借助的是觀察法。
二、控制變量法
控制變量法是指一個化學量與多個數學量有關,把多誘因的問
題弄成多個單誘因的問題,分別加以研究,最后再綜合解決。借助控制變量法研究化學問題,有利于扭轉“重推論、輕過程”的傾向,有利于培養中學生的科學素質,使中學生學會學習。如導體中的電壓與導體兩端的電流和導體的阻值都有關系,研究導體中的電壓跟這段導體兩端的電流時,控制導體的內阻不變,改變導體兩端電流,看導體中電流的變化,通過中學生實驗,得出歐姆定理I=U/R。另外,研究導體的內阻大小、滑動磨擦力的大小、液體浮力的大小、浮力大小、動能和重力勢能大小、電流的熱量的大小、壓力的作用療效、滑車架的機械效率、電磁鐵的磁性強弱、產生感應電壓方向也都用到了控制變量法。
三、轉換法
一些比較具象的看不見、摸不著的物質的微觀現象，要研究它們的運動等規律，使之轉化為中學生熟知的看得見、摸得著的宏觀現象來認識它們。這些方式在科學上稱作“轉換法”。如：分子的運動，電壓的存在等，
如：空氣看不見、摸不到，我們可以按照空氣流動（風）所形成的作用來認識它；分子看不見、摸不到，不好研究，可以通過研究墨水的擴散現象去認識它；電壓看不見、摸不到，判定電路中是否有電壓時，我們可以按照電壓形成的效應來認識它；磁場看不見、摸不到，我們可以依據它產生的作用來認識它。
再如，有一些化學量不容易測得，我們可以按照定義式轉換成直接測得的化學量。在由其定義式估算出其值，如電功率（我們未能直4
接測出電功率只能通過P＝UI借助電壓表、電壓表測出U、I估算得出P）、電阻、密度等。
高中數學課本中，
測不規則小鐵塊的容積我們轉換成測排沸水的容積
我們測曲線的長短時轉換成細絲線的寬度
在檢測滑動磨擦力時轉換成測拉力的大小
大氣浮力的檢測（難以直接測出大氣壓的值，轉換成求被大氣壓壓起的水銀柱的浮力）測硬幣的半徑時轉換成測刻度尺的寬度
測液體浮力（我們將液體的浮力轉換成我們能看見的液柱高度差的變化）通過電壓的效應來判定電壓的存在（我們難以直接看見電壓），
通過磁場的效應來證明磁場的存在（我們難以直接看見磁場），研究物體內能與濕度的關系（我們難以直接感知內能的變化，只能轉換成測出氣溫的改變來說明內能的變化）；
在研究電熱與電壓、電阻的誘因時，我們將電熱的多少轉換成液柱上升的高度。
在我們研究電功與哪些誘因有關的時侯，我們將電功的多少轉換成砝碼上升的高度。
密度、功率、電功率、電阻、壓強（大氣浮力）等化學量都是借助轉換法測得的。
在我們回答動能與哪些誘因有關時，我們回答說小球在平面上滑動的越遠則動能越大，就是將動能的大小轉換成了小球運動的遠近。以上列出的這種問題均應用了這些科學方式。
四、積累法
積累法是指在檢測微小量的時侯,經常將微小的量,積累成一個比較大的量。如檢測銅線的半徑先把細銅線在鋼筆上緊密排繞N圈(N數按照情況確定),再用刻度尺檢測細銅線半徑厚度,之后用線圈半徑的總寬度再乘以N,這樣檢測結果更接近真實值。相像的實驗還有：測一個大頭針、一張郵品的質量；檢測一張紙的長度；檢測出脈搏一下的時間。
在檢測微小量的時侯，我們經常將微小的量積累成一個比較大的量、比如在檢測一張紙的長度的時侯，我們先檢測100張紙的長度在將結果乘以100，這樣使檢測的結果更接近真實的值就是采取的累積法。
要檢測出一張郵品的質量、測量出脈搏一下的時間，檢測出導線的半徑，均可用累積法來完成。
值得注意的是，研究個別化學知識或化學規律，常常要同時用到幾種研究方式。如在研究內阻的大小與什么誘因有關時，我們同時用到了觀察法（觀察電壓表的示數）、轉換法（把內阻的大小轉換成電壓的大小、通過研究電壓的大小來得到內阻的大小）、歸納法（將分別得出的內阻與材料、長度、橫截面積、溫度有關的信息歸納在一起）、和控制變量法（在研究內阻與寬度有關時控制了材料、橫截面積）等方式。
五、等效取代法
等效取代法是指捉住兩個看似不同的化學過程,尋求其共同效
果。如用合力代替物體所受幾個力時,合力與原先幾個力的作用療效相同；研究串、并聯電路的總內阻時,用總內阻大小取代分內阻大小；在平面鏡成像的實驗中,因為我們難以真正的測出物與像的大小,所以借助了一個完全相同的另一根蠟燭來等效取代像的大小,進而驗證物與像的大小相同。六、歸納法
是通過樣本信息來推測總體信息的技術。要作出正確的歸納，就要從總體中選出的樣本，這個樣本必須足夠大并且具有代表性。在我們買藍莓的時侯就用了歸納法，我們常常先嘗一嘗，假如都很甜，就歸納出所有的獼猴桃都很甜的，就放心的買上一大串。
例如銅能導電，銀能導電，鋅能導電則歸納出金屬能導電。在實驗中為了驗證一個數學規律或定律，反復的通過實驗來驗證他的正確性之后歸納、分析整理得出正確的推論。
在阿基米德原理中，為了驗證F浮＝G排，我們分別借助鐵塊和鐵塊做了兩次實驗，歸納、整理均得出F浮＝G排，于是我們驗證了阿基米德原理的正確性，使用的正是這些技巧。
在驗證杠桿的平衡條件中，我們反復做了三次實驗來驗證F1×L1＝F2×L2也是借助這些技巧。
一切發聲體都在震動推論的得出（在實驗中對多種推論進行剖析整理并得出最后推論時），都要用到這一技巧。
在驗證導體的阻值與哪些誘因有關的時侯，經過多次的實驗我們得出了導體的阻值與厚度，材料，橫截面積，氣溫有關，也是將實驗的推論整理到一起后歸納總結得出的。
七、比較法（對比法）
當你想找尋兩件事物的相同和不同之處，就須要用到比較法，可以進行比較的事物和化學量好多，對不同或有聯系的兩個對象進行比較，我們主要從中找尋它們的不同點和相同點，因而進一步闡明事物的本質屬性。
如，比較蒸發和沸騰的優缺點、比較柴油機和汽油機的優缺點、電動機和熱機、電壓表和電壓表的使用、利用托力引入壓強的概念。
借助比較法除了加深了對它們的理解和區別，使朋友們很快地記住它們，能夠發覺一些有趣的東西。
八、科學推理法（理想實驗法）
當你在對觀察到的現象進行解釋的時侯就是在進行推理，或說是在作出結論初中物理五大實驗方法，比如當你家的狗在叫的時，你可能會推論有人在你家的門外，要作出這一結論，你就須要把現象（狗的喊聲）與往年的知識經驗，即有陌生人來時狗會叫結合上去。這樣就能得出符合邏輯的答案
如：在進行牛頓第一定理的實驗時，當我們把物體在越光滑的平面運動的就越遠的知識結合上去我們就推理出，假若平面絕對光滑物體將永遠做勻速直線運動。
如：在做真空不能傳聲的實驗時，當我們發覺空氣越少，傳出的聲音就越小時，我們就推理出，真空是不能傳聲的。
九、放大法
在有些實驗中，實驗的現象我們是能看見的，并且不容易觀察。我們就將形成的療效進行放大再進行研究。諸如音的震動很不容易觀察，所以我們借助小泡沫球將其現象放大。觀察壓力對玻璃瓶的作用療效時我們將玻璃瓶密閉，裝水，插上一個小玻璃管，將玻璃瓶的形變導致的液面變化放大成小玻璃管液面的變化。可見，化學的科學方式難以細致的分類。只能按照題意看題中指出的是哪一過程，來剖析解答。
十、類比法
所謂類比就是“觸類旁通”“舉一反三”實際上是一種從特殊到特殊，從通常到通常的推理，它是依據兩個或兩類對象之間在個別方面的相同或相像而推出她們在其他方面也可能相同或相像的一種邏輯思維。7
因而可以幫助我們理解較復雜的實驗和較難的數學知識。類比是一種推理方式，不同事物在屬性、數學方式及其他量描述上有相同或相像的地方就可以來用類比推理。類比法是提出科學假說作出科學預言的重要途徑，數學學發展史上的許多假說是運用類比方式成立的，開普勒也以前說過：“我們珍視類比推理勝過任何別的東西”。
實例：電流與水壓；電壓與水流；內能與機械能；原子結構與太陽系；水波與電磁波；通訊與肉鴿傳遞信函；功率概念與速率概念的產生。在數學學中運用類比方式可以引導中學生自己獲取知識，有助于提出假說進行猜測，有助于提出問題并構想解決問題的方向。類比可迸發中學生探求的意向，引導中學生進行探求使中學生成為自覺積極的活動，發展中學生的思維能力。
類比是科學家最常運用的一種思維方式，由這些方式得出的推論其實不一定可靠，而且，在邏輯中卻富于創造性。
類比的例子好多這就須要平常多留意不斷地總結找到比較恰當的例子做類比。
十一、建立模型法
構建模型法是一種高度具象的理想客體和形態用數學模型，用數學模型可以使具象的假說理論加以形象化，以便想像和思索研究問題。數學學的發展過程可以說就是一個不斷完善數學模型和用新的數學模型取代舊的或不健全的數學模型的過程。
實例：研究肉眼觀察不到的原子結構時，構建原子核式結構模型；研究光現象時用到光線模型；研究磁現象是用到磁感線模型；力的示意圖或力的圖示是實際物體和斥力的模型；電路圖是實物電路的模8
型；研究發電機的原理和工作過程用掛圖及手搖發電機模型；研究內燃機結構和工作原理用掛圖及柴油機汽油模型。
十二、圖像法
圖像是一個物理概念，拿來表示一個量隨另一個量的變化關系，很直觀。因為數學學中常常要研究一個數學量隨另一個數學量的變化情況，因而圖像在化學中有著廣泛的應用。在實驗中，運用圖像來處理實驗數據，探究內在的數學規律，具有獨到之處。如：在探究固體融化時氣溫的變化規律和水的沸騰情況的實驗中，就是運用圖像法來處理數據的。它形象直觀地表示了物質氣溫的變化情況，中學生在親歷實驗自主得出數據的基礎上，通過描點、連線繪出圖像能夠確切地把松開晶體和非晶體的融化特性、液體的沸騰特性了。
第二篇：中學數學實驗考評方式初探
高中化學實驗考評方式初探
湖北省淮安市板橋中級學校李少華（）
摘要：數學學實驗是人類認識世界的一種重要活動，是進行科學研究的基礎，它既可以幫助中學生產生和鞏固概念、原理和理論，同時還可以培養中學生實事求是和不斷探求的科學心態和學習方式。
關鍵詞：感受總結交流主觀能動性
正文：數學學實驗是人類認識世界的一種重要活動，是進行科學研究的基礎，它既可以幫助中學生產生和鞏固概念、原理和理論，同時還可以培養中學生實事求是和不斷探求的科學心態和學習方式。所以說化學實驗操作和考評既是測量中學生實驗動手能力的重要手段，也是數學教學中不可缺乏的一個重要環節。但是，因為常年以來中學數學教學中沒有一套科學實用的實驗考評方式，在客觀上影響了實驗教學的療效。我校數學教研組在多年的對實驗組和對照組的中學生進行比較探求和實踐的基礎上，總結出一套比較符合我校實際的實驗考評方式，現把它總結下來供你們參考。
一、實驗考評的打算
1、確定實驗考評內容與評分標準
按照教學的實際情況和課程標準的要求，同時也為了使中學生有的放矢地去做好實驗，我們把事先確定好的具體實驗考評內容和評分標準印發給中學生，讓中學生明晰考評的內容、要求和程序（例見附表1和附表2）。由實驗老師即將考評的實驗安排在一個實驗室里，并分為若干個組配備好所用的實驗儀器，以利在閑暇時間向中學生自由開放。
2、確定實驗室的開放日
通常每次考評時開放時間為一周左右，開放期間，由實驗老師統一調度，由
1答疑和管理，至于有關實驗的具體知識和任課老師輪流值勤。其主要工作是：○
操作技能的熟練把握主要是由中學生自己反復閱讀課本去領會感受，并通過自己動
2依據實際情況教給學手操作以及師生、生生間的交流討論，加深認識和理解。○
生一些必要的實驗方法，如在做托里拆利實驗時，為了使玻璃管中的空氣全部被排凈，可以將一根穿有狹長線的鐵釘沉于玻璃管頂部，然上面注水銀邊晃動細1
3處理突發風波，如有的中學生在使用酒精燈時，因為操線，以保證實驗的成功。○
作不慎或不規范，導致燃燒車禍等，對這些風波的忽然發生，要及時幫助中學生處理，同時總結出正確的操作技巧和經驗教訓。
因為有考評這一手段的督促，中學生做實驗時大都不再馬虎了事，在開放實驗室的這段時間內，絕大多數朋友都能通過自己的鉆研以及與朋友們的互相切磋，對每位實驗的目的、原理、操作、注意事項以及實驗現象的剖析等方面都能認真仔細地去完成，做到真正地理解和把握實驗的有關知識初中物理五大實驗方法，并能熟練地進行操作。
二、實驗考評的操作
通過實驗室的開放，中學生把握了要求的實驗，這個目的已然達到，接出來的考評只是一種手段。為了評估中學生的實驗成績，我們可以采取簡便易行的考評方式，在每個中學生對開放的實驗都早已把握的基礎上，抽簽確定中學生各自考評的實驗內容及場次。因為中學生打算充分，就算是較復雜的實驗也可以在25分鐘內完成。中學生開始操作時，實驗老師和任課老師每人監督10人左右，并在走廊巡視，觀察中學生實驗的全過程，當聽到誰的操作有誤時，便立刻在其考評表上記下相應的扣分，并告知扣分緣由。在巡視的過程中非常要注意這些中學生容易疏漏和出差錯的地方，同時適時地提出一些問題，如在做測定小燈泡功率的實驗時，可提如下的一些問題：滑動變阻器有哪些作用？在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于哪些位置？你是怎么判別小燈泡是否正常工作的？等等。當中學生在規定的時間內完成了實驗后，班主任應按照考評記錄的結果和中學生交上來的實驗報告做出較為客觀合理的成績評估，并及時通報給中學生。
三、對實驗考評結果的剖析與討論
通過多年的有效實驗研究，實驗組與對照組中學生在動手操作和學科成績上都有很大差別，實驗組顯著優于對照組，致使這一結果的緣由，我們覺得主要是因為實驗考評在數學教學中起到了以下作用：
1、充分發揮了實驗室的功能，優化了實驗教學，使中學生在較短時間內，主動地、系統地對所要求的實驗進行了全面的備考，真正理解和把握每位要求做的實驗，推動了實驗教學，加強了中學生的實驗技能。
2、給予了中學生充沛的時間和空間，充分發揮她們的主觀能動性，這既有利于培養中學生的學習興趣和迸發中學生的學習熱情，同時也進一步培養了中學生的觀察2
能力和動手能力，開發了智力，啟迪了思維，讓她們從實際操作中思索和發覺問題，提高了探求意識，進而為學生理解和把握概念、原理提供了豐富的感性知識，較好地實現了教學目標。
附表1
化學實驗考試樣卷
化學實驗A卷：檢測小燈泡的功率
考生須知：1、每個考生在25分鐘內獨立完成實驗操作
2、考生在規定時間內完成實驗后舉手示意請監考老師初驗，
待監考老師初驗完畢后方可退場。
（1）實驗器材：裝在燈管上的額定電流為2、5伏的小燈泡一只，電流表、電流表各一只，開關一只，滑動變阻器一只，電瓶盒一只，電瓶兩節，導線若干。
（2）請完成以下操作：
1、畫出實驗電路圖；
2、正確聯接電路；
3、接通電路，調節滑動變阻器，使小燈泡在額定電流下發光，記下電表示數，算出這時小燈泡的功率；
4、調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電流是額定電流的4/5左右，記下電表示數，算出這時小燈泡的功率；
5、整理實驗器材。
電路圖（請畫在左邊的方框內）：
實驗記錄：
附表2
化學實驗考試成績評定表化學實驗A卷：檢測小燈泡的功率
說明：（1）每位測試要點基本達到要求，評定記錄欄內記“√”，達不到要求的記“×”。
（2）在10個測試要點中，得到8至10個“√”的考生，成績評定為10分，記
A；得到5至7個“√”的考生，成績評定為7分，記B；得到1至4個“√”的考生，成績評定為4分，記C；得不到“√”的考生，成績評定為0分，記D。
監考老師（簽名）
年月日