在探究活动中,能对探究的行为和收集信息的科学性、可靠性进行评价。能注意假设与探究结果间的差异,能对这种差异及引起这种差异的规律进行分析,发现和提出新的问题。对探究过程和结果进行评估,提出改进探究方案的具体方法。
例(2005江苏无锡市)为探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小明设计了如图甲所示的实验。
⑴如果要想利用此实验来探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,应设计怎样的实验步骤?
⑵在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验。小明的做法是否正确?为什么?
⑶在研究此问题时,小红设计的实验如图乙所示,弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方形木块,木块下面是一长木板,实验时拖支长木板,然后读出弹簧力计的示数,即可测出木块和木板之间的摩擦力。小明看了小红的实验后,认为小红设计的实验优于自己设计的实验。对此你能说出其中的原因吗?
答案:(1)用弹簧测力计拉动木块,使它做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数F1;
在木块上面加一个重物,再用弹簧测力计拉动木块,使它做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数F2;比较F1和F2的大小。
(2)不正确。因为实验过程中,没有保持相同的压力。
(3)木板不必做匀速直线运动。或弹簧测力计始终保持静止,便于读数。
点评:设计实验一般应保证方法科学,操作方便,有助于减小误差,还要注意安全,包括人身安全和仪器安全。
例(2005广西柳州)由于白炽灯除了发光还产生热量,所以逐渐被称之为“冷光源”的各种节能灯代替。白炽灯的功率越大,亮度越大,产生的热量是否也越多呢?为此,小明设计了一个实验方案:使25W白炽灯正常发光,把温度计放在灯泡附近任一位置,观察温度计示数的变化;换上100W白炽灯重复上述步骤。若100W白炽灯使温度计的温度升得高,则产生的热量多。同学们对小明的方案进行了讨论,认为:
(1)在灯泡附近的范围内,灯泡产生的热量越多,空气温度________,利用温度计测温度变化的方案是可行的;
(2)方案还应注意两个问题:一是________,二是________。
答案:(1)升高越大;
(2)测温点要固定测温时间要相同。
点评:对实验方法、获得的数据、实验结论等方面进行评估是科学探究的重要组成部分。在科学探究过程中,由于某些疏忽或研究方法不当,随时都会出现问题,因而及时反思,进行交流评估是科学探究不可缺少的环节。
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