駱賢
鑒于多種原因,我們的高考考場(chǎng)內(nèi)禁用計(jì)算器,其它所有正統(tǒng)的大小考場(chǎng)中也禁用計(jì)算器;為了適應(yīng)這一點(diǎn),學(xué)校組織的大小考試中也禁用計(jì)算器;為了訓(xùn)練相應(yīng)的運(yùn)算能力,我們?cè)谄綍r(shí)的作業(yè)中也不讓用計(jì)算器。這樣一來(lái),雖然一生的學(xué)習(xí)生涯中,我們放著簡(jiǎn)便的計(jì)算器不用,花費(fèi)了大量的時(shí)間去搞形式性的加減乘除“訓(xùn)練”,但確也使國(guó)人的計(jì)算能力、尤其是心算能力雄踞世界前列,到國(guó)外超市購(gòu)物,報(bào)錢(qián)速度之快之準(zhǔn),可以讓手持計(jì)算器報(bào)價(jià)的藍(lán)眼睛售貨員目瞪口呆!
相反,一位外國(guó)同仁,你報(bào)給他“8件、7件”,他就在計(jì)算器上很有彈性地敲四下,告訴你“一共15件”,暗示你若離開(kāi)計(jì)算器,他就是一個(gè)“數(shù)盲”,所以有人開(kāi)玩笑:你和美國(guó)人做生意,價(jià)格談判時(shí)你先得“繞”,三繞四繞下來(lái),他就根本算不清是賺了還是賠了,只有瞎跟著你應(yīng)聲“唔唔”的份;但你也得羨慕,就是這個(gè)便捷的計(jì)算器,為他的學(xué)生時(shí)代贏得了多少玩的時(shí)間?
現(xiàn)在,我們有了更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)!但多數(shù)人默認(rèn)她是文科性質(zhì)的,對(duì)她的理科性了解甚少,不重視Excel就是一部浩瀚的數(shù)學(xué)書(shū),有比計(jì)算器強(qiáng)大千萬(wàn)倍的計(jì)算功能——尤其是拖動(dòng)計(jì)算功能;當(dāng)然,或許是她與高考無(wú)多大關(guān)系,因此也就淡出我們的視線(xiàn),僅僅讓她在信息核技術(shù)課堂中存在,而沒(méi)有作為一種基本工具綜合應(yīng)用到其它學(xué)科教學(xué)中來(lái)。
Excel與探究性實(shí)驗(yàn)
新教材在第二章《探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》中,就以“做一做”的形式提出利用用Excel繪制v-t圖像,可見(jiàn)編者對(duì)實(shí)驗(yàn)中采取如此辦法是持推介態(tài)度的,只是我們覺(jué)得她與高考沒(méi)有什么關(guān)系而把她給漠視了。
大家想,在分組實(shí)驗(yàn)《描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)》中,我們?yōu)榱巳〉帽M可能多組數(shù)據(jù),但事實(shí)上我們?nèi)×藥捉M數(shù)據(jù)呢——8組左右而已吧。秉承著“探究性”、“實(shí)驗(yàn)”宗旨,這樣的數(shù)據(jù),實(shí)在算不了什么研究。
我們嘗試一下:用“6V,0.8A”的小燈泡和50Ω的變阻器,這種辦法在《研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)》、《測(cè)定金屬電阻率》、《測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》等等實(shí)驗(yàn)中,只要是涉及多組數(shù)據(jù)需要處理的,我們都可以使用,真的讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)做出一點(diǎn)研究的味道來(lái)!特別像在探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系時(shí),取一大幫擺長(zhǎng)L和周期T的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),輸入Excel中,讓它拖算出T2的值,讓電子表格做出T-L、T2- L圖像,結(jié)果真的是太爽了。
Excel與探究性問(wèn)題
體育課投擲鉛球,是一個(gè)斜拋取最大水平位移的問(wèn)題,雖然是學(xué)生比較熟悉的拋體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,但因投出點(diǎn)相對(duì)地面有一定高度,致使求最大值有一定的難度,除了在興趣小組用速度矢量三角形外,多有老師會(huì)根據(jù)從地面拋投取最值的結(jié)果,定性地告知“最佳投擲角度大約為450”,但我們利用Excel則可以精確地認(rèn)定最佳投擲角并形象地觀察投擲成績(jī)與投擲角度之間的關(guān)系。
如圖示,設(shè)鉛球以v0=12m/s從高為H=1.6m處擲出,投擲角為θ,空氣阻力相對(duì)可以忽略鉛球可以看作質(zhì)點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.78m/s2(你看也無(wú)須去湊那個(gè)10 m/s2了),我們把拋物線(xiàn)從最高點(diǎn)分成左右兩部分,很快可以得到投擲成績(jī)
用Excel極速計(jì)算 的值并繪制成圖表,顯見(jiàn)隨著θ的增大,研究點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度先變大,θ等于350左右時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度為最大。
可見(jiàn)此類(lèi)研究性問(wèn)題,需要掌握許多點(diǎn)的情況,用Excel真的可以幫我們的大忙。
Excel與疑難性問(wèn)題我們要一個(gè)分壓式電路,學(xué)生老是為變阻器的電阻取大的好呢還是小一點(diǎn)好所糾結(jié),老師的一通抽象分析往往會(huì)讓他云里霧里,現(xiàn)在我們用EXCEL制成形象的圖表,讓學(xué)生具體地看一看,就能一目了然地決定如何選用了。
設(shè)電源電壓為U,變阻器的總阻值為R,燈電阻視為RL,變阻器上與燈泡并聯(lián)部分電阻為Rx,則可推分壓而加在燈上的,設(shè)燈電阻RL=10Ω,變阻器的總電阻取R=20Ω和R=1000Ω兩種,用EXCEL制成兩張圖表,來(lái)表示燈上電壓UL隨Rx變化的函數(shù)圖像如圖8和圖9所示,它們都可以通過(guò)分壓使燈上的電壓從0增大到U,但改變的方式卻大相徑庭。變阻器總阻值為20Ω,和燈泡的電阻比較接近,當(dāng)滑動(dòng)觸頭移動(dòng),與燈泡并聯(lián)的電阻漸變大時(shí),燈上的電壓比較均勻地增大。當(dāng)變阻器總電阻是1000Ω,遠(yuǎn)大于燈泡的電阻,我們可以清晰地看出,前面一大段燈上的電壓變化甚微,當(dāng)與燈泡并聯(lián)的電阻逐漸趨向于總電阻時(shí),燈上的電壓才有明顯的增大甚至最后有急劇的增大,顯然這種分壓方式是不妥當(dāng)?shù)摹?/p>
如此一來(lái),在這種電路中要選哪一種規(guī)格的變阻器,豈不是容易地為學(xué)生所掌握了嗎?