如何进行实验与收集证据

物理实验是学习物理的基础；科学探究是学习物理的目标和方法。所以，应该勇于实验，乐于探究，也就是人们所说的实践出真知。那么在实验探究的环节中应该如何进行实验与收集证据呢？下面给同学们介绍一些注意事项：

1.要提高实验操作能力必须了解实验仪器的使用要求和操作要领，正确地使用实验仪器。

例如，用温度计测量容器中的水温时，一些学生会不知不觉地把温度计随意放在盛水的容器中，读数时为了图省事而把温度计拿离被测水或者俯视、仰视、斜视温度计中的液柱所对刻线。其实，温度计的正确使用应该是:

（1）把温度计的玻璃泡全部浸没在水中，且不要与容器壁和容器底接触；

（2）温度计玻璃泡浸入水中后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数；

（3）读数时玻璃泡要继续留在水中，视线与温度计中的液柱上表面相平。

当然，在使用任何实验仪器都要了解实验仪器的使用要求和操作要领，正确地使用。

2.辨明仪器的测量范围和最小分度值，尽快、正确地读取仪器所显示的读数。

例如，使用刻度尺时要注意认、量、读、记。①认：就是认识刻度尺，认识认识刻度尺的零刻线是否磨损，量程以及分度值是多少？量程就是刻度尺能测量的最大范围；分度值是指两刻度线之间的距离，在以前叫做最小刻度值。②量：就是如何测量，在测量是要注意两点：一是零刻线对准被测物体，如果零刻线磨损了，则应让其他刻度线对准被测物体；二是末端读数与起点读数之差，就是被测物体长度。刻度线应紧贴并平行被测物体。③读：在读数时，视线应与尺面垂直，要估读到分度值的下一位。估读值不是一个精确值，但也是一个有效值。有效数字只要求学生有所了解，着重讲清最后一位估读数字是有意义的，因此，估读的数字及其前面的数字都是有效数字。④记：测量完了，就要记录测量结果，测量结果由数字和单位组成。

再例如，在探究海波的熔化实验时，将温度计插入试管后，待温度升至40℃左右时开始，每隔大约1min记录一次温度；在海波或蜡完全熔化后再记录4～5次；然后描绘出海波熔化曲线图。因为海波在熔化前温度在不断升高，所以必需快速准确地读数，这就要求同学们在测量前能认清温度计的测量范围和最小分度值，否则就不能快速准确地读数，也就不能总结出海波熔化时温度随时间变化的正确规律。还有在探究水的沸腾实验时也会遇到同样的情况，希望能引起同学们的重视。

3.边实验、边观察、边思考，明确每步操作的目的，正确描述实验中出现的现象，及时纠正操作中的错误。及时正确地把实验现象或数据简单明了地填在已绘制好的实验记录表格中。

例如，在探究水的沸腾实验时，实验报告如下：

实验目的：观察水的沸腾。

实验步骤：

（1）在烧杯里放入适量水，将烧杯放在石棉网上，然后把温度计插入水里。

（2）把酒精灯点着，给烧杯加热。

（3）边观察边记录。

观察并把数据记录在表格中（表格略），还要观察沸腾时水中发生的情况和停止加热后的情况：

①水温在60℃以下时，随着水温不断升高，杯底上气泡越来越多，有少量气泡上升。

②水温在60℃～90℃之间时，杯底气泡逐渐减少，气泡上升逐渐加快。

③在90℃～100℃之间时，小气泡上升越来越快。

④水在沸腾时，大量气泡迅速上升变大，到水面破裂开来，温度在98℃不变。

⑤移走酒精灯，沸腾停止。

（4）做好实验后，把器材整理好。

实验结论：

①沸腾是在液体表面和内部同时进行的剧烈汽化现象。

②水在沸腾时，温度不变。

4.操作时要严肃认真，尽量减少实验误差，反对按预期的实验结果伪造实验数据。

例如，在探究电流与电阻的关系时，我们通常是用滑动变阻器来控制导体两端的电压保持不变，通过改变电阻的大小来观察并记录电流的大小变化，这样记录的数据可能会有偏差。有些学生为了得到电流跟电阻成反比的结论而修改数据，这是错误的不科学的因为实验本身存在的误差是不可避免的，只要操作方法正确，如果实验结果与预期的不同，同学们可以在实验结束后去总结、去反思，但是一定要尊重客观事实。

5.实验中，要注意实验仪器的安全和实验者的人身安全。

例如：使用温度计时不能超过它的量程；在对电路的接线没有十分把握的情况下，闭合开关前，会用瞬时碰接的方法来探测电路在接通时的安全性；使用易破易碎的器材做实验时应具有谨慎操作的意识。

6.会从说明书上查找到与实验操作有关的段落或语句，能结合实际仪器看懂说明书上关于实验操作要求的陈述，能按说明书的操作要求操作仪器，有关注仪器说明书的意识。

例如，使用电流表和电压表时要注意电表的量程、接线柱的正负、接线时电流要“正进负出”，要知道电流表是与电路串联的、电压表是与电路并联的。

7.通过实验收集证据是物理课堂教学中最重要最常用的方法，通过实验收集信息时，除了应具备上述实验操作技能外，还要做到在预定时间观察预定的目标，收集预先关注的信息。

例如，在探究声音的响度与振幅的关系时，我们把钢尺的一端固定在桌子上，让钢尺伸出桌面的长度不同，用大小相同的力拨动钢尺，仔细听钢尺发出的声音同时观察钢尺振动的幅度。有些学生收集到的却是桌子发出的声音，这是因为没有分清楚研究的对象，不知道收集预先关注的信息，因此收集到的证据是错误的。

8.通过公共信息资源收集资料：（1）纸介信息资源（图书馆、阅览室）：能从图书索引中查找需要的书目；能从信息内容选择相关刊物和报纸；具有阅读目录的意识；会用摘抄和复印的方法复制资料（2）声像信息资源（广播、电视、展览馆）：具有记录资料意识，会携带合适的记录资料的工具。（3）电子信息资源（互联网、电子出版物）：有相关意识和初步技能。

总之，在进行实验与收集证据时，如果由于实验环境的影响、实验条件的改变或者由于实验者的疏忽，造成所收集证据的失真或部分失真，将会对探究结果产生严重影响，甚至有可能得出与真正的科学结果完全相反的结论而致使探究者对这一错误结论反倒信以为真。进行实验和收集证据对科学探究的重要性是不言而喻的。