发现了与之比是一个常数。
实验数据的描述可以采用文字表述的方法,也可以采用数学表示的方法,《标准》明确要求学生“能用语言、文字或图像表述常见物质的物理特征”,通过在有关坐标系中描点来描述实验数据,可以形象地表现出信息特征。
2.能对收集的信息进行简单的比较
对收集信息的简单比较,是指判断所比较的信息是相同还是不同,如果不同,其不同点是什么。
如用图2所示的装置研究平抛运动,改变整个装置的高度做同样的实验,比较A、B两球,发现A、B两球总是同时落地,比较1、2两球,发现1、2两球总是相碰,则由任意性可推理出普遍性结论。又如研究闭合电路内、外电压关系时,发现它们其中之一增大时,另一个量减小,进一步的比较还可发现,两者之和接近于某一定值。再如比较放在通电螺线管周围的各个小磁针静止时的指向,发现它们是不同的,进一步比较相邻磁针的指向关系,发现它们是有联系的。

尽管以上所比较的量是不同的,如时间、水平位移、电压、磁针指向等,但它们共同的特点是由于通过比较耳获得了发现。如果对所获得的发现再做进一步的分析、归纳和概括,就有可能得出科学的结论。因此,对信息进行比较是进一步分析、解释信息的基础。随着学生探究能力的提高,对信息的比较要求的内涵也应逐渐丰富发展,如要求确定数据的大致范围,寻找异常数据,确定对照组,识别不产生影响的变量、影响较小的变量、对结果有负面影响的变量等。
3.能进行简单的因果推理
要使学生进行因果推理,首先应该使学生认识到,作为原因和结果的两个事件是具有必然联系的:一个事件A的发生,将会造成另一个事件B的发生;另一事件B的发生,将意味着事件A在起着作用。这样,A就是原因,B就是结果。
发展学生的因果推理能力是物理教学中重要的任务。简单的因果推理能力的培养,有的可以从两个关联事件发生的时间先后分析入手,时间在先的是原因,时间在后的是结果。还可以让学生从控制不同物理条件所发生现象的变化中寻找因果关系。
4.经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程
在经历了对数据的准确记录、对数据的比较和对可能的因果关系进行分析之后,离科学探究的结果仅有一步之遥,这一步就是归纳科学规律。
要归纳科学规律,就要寻找数据之间相互关系的特征。在中学物理中,这种特征通常表现为相等、之和、之差、乘积、比值等数学关系。因此在归纳时,就要通过对数据的比较,发现这些特征并归纳出结论。要归纳科学规律,还要关注物理条件改变与物理现象变化之间的联系,能尝试用不同的方式分析和解读数据,考虑对同一现象做不同的解释,并通过不同思想的撞击、沟通和补充,学生可以重审调整自己的解释,从而完成对事物的认识。
5.尝试对探究结果进行描述和解释
通过探究活动,应让学生尝试用自己的语言对探究结果进行描述,描述应为求客观、准确地反映探究的结论,以发展他们运用科学、简洁、准确的语言来表达探究结果的能力。解释是借助于推理说明现象或结果产生的原因。解释实验结果,也是描述物理规律的一种方式。解释要将所观察到的与已有知识联系起来,并超越现有知识,更新现有的理解。
三、如何指导学生进行分析论证
1.指导学生以科学的方法进行分析论证
学生探究得到某一论断一般都是有根据的,只是证据的程度不同而已。为保证分析论证的结果客观可靠,有必要让学生理解一些科学研究中的基本原则。例如:(A)对照性(可比性)原则,即通过变量的选择与控制,由一组不含实验处理因素的对照组以鉴定引入处理因素的效果。(B)随机性原则,随机抽取样本,以抵消心理预期等非处理因素影响。(C)可重复性原则,即在相同的实验条件下,重复此项实验,应能得出相同的结果。样本愈大,重复次数愈多,愈为可靠真实,等等。
如在研究楞次定律时,两次向线圈中插磁铁,结果线圈中感生电流的磁场总是使线圈上端的极性与磁铁下端的极性相同,如果据此我们总结规律:“感生电流的磁场方向总是与原来磁场的方向相反”(这是学生在应用楞次定律时常出现的错误),这显然不对的,因此,分析论证中缺少了对照组(磁场向上运动)的鉴定。
2.重视克服“定向”作用的影响
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