摘要：誤差理論是高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的重要部分，是解決物理問題時(shí)的重要方法。誤差理論的應(yīng)用，可以提升學(xué)習(xí)成績較好的學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力，可以讓學(xué)生更加深入地了解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和意義。而且在高中物理實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)中存在很多的隨機(jī)誤差，誤差理論明確了學(xué)生在處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)該注意的問題，幫助學(xué)生更好地解決問題。

關(guān)鍵詞：高中；誤差理論；物理實(shí)驗(yàn)；數(shù)據(jù)處理

近年來，我國課改的形勢十分嚴(yán)峻，高中教學(xué)的改革也在不斷完善。實(shí)驗(yàn)是高中物理中的重要部分，所以也成為課程改革中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，而很多教育者為了提高高中學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)方面的能力，也進(jìn)行了較多的實(shí)踐。誤差理論在高中物理實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理部分有著重要的作用，可以提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識，增強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和處理的能力，幫助學(xué)生更加全面地學(xué)習(xí)物理，有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、 增加學(xué)生對誤差理論的認(rèn)識

學(xué)生對誤差知識的認(rèn)識數(shù)量和質(zhì)量都會極大地影響誤差理論的應(yīng)用，所以，學(xué)生要想更好地應(yīng)用誤差理論，就要增加相關(guān)的知識儲備，要在量變的基礎(chǔ)上形成質(zhì)變。第一，教師要將關(guān)于誤差的相關(guān)知識全面教授給學(xué)生，包括誤差的概念、分類、如何計(jì)算等，讓學(xué)生充分的了解誤差；第二，教師要為學(xué)生提供更多的變式，幫助學(xué)生掌握誤差的知識，比如在面對精確問題時(shí)，可以簡單地分為實(shí)驗(yàn)儀器存在的誤差和數(shù)據(jù)處理過程中計(jì)算存在的誤差，要讓學(xué)生在掌握誤差知識的基礎(chǔ)上，可以更加靈活的應(yīng)用，在不斷變化的情境中正確的分析誤差知識；第三，要重視誤差之間存在的聯(lián)系，建設(shè)更加有層次的結(jié)構(gòu)。比如在分析誤差的來源時(shí)就可以從誤差的實(shí)際分類入手，而分析減少誤差的方法時(shí)就可以從誤差的實(shí)際來源上實(shí)施，所以教師在進(jìn)行誤差的相關(guān)知識教學(xué)時(shí)，要特別重視對誤差知識聯(lián)系的講解。

例如，在學(xué)習(xí)高中物理的“力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來測驗(yàn)兩個(gè)合力的大小值，然后和平行四邊形定則下的理論值進(jìn)行對比，比較兩者是否吻合，這樣實(shí)驗(yàn)值和理論值之間就會出現(xiàn)誤差問題。教師在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，要將容易出現(xiàn)誤差的步驟對學(xué)生指出來，讓學(xué)生注意這方面的問題。還有就是不同的學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)值也許會不同，教師可以讓學(xué)生之間進(jìn)行對比、討論，分析實(shí)驗(yàn)過程中的誤差情況，更加全面地了解誤差信息。

二、 擴(kuò)大數(shù)據(jù)處理結(jié)果的范圍

在高中物理的實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理過程中，要想更好地應(yīng)用誤差理論，不但要明確新課標(biāo)的要求，理解誤差之間的差別，而且要適當(dāng)?shù)氖褂靡恍?shù)學(xué)上的規(guī)律進(jìn)行誤差學(xué)習(xí)。在高中物理的教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)會產(chǎn)生測量誤差，通常會將誤差存在的范圍叫做不確定度。如果不確定度比較小，就說明數(shù)據(jù)處理的結(jié)果和被測量的實(shí)際值比較接近，測量的質(zhì)量比較高；而如果兩者之間的差距比較大，說明測量的質(zhì)量比較低。如果確定了測量的不確定度，就能更好的評價(jià)其可靠性，也能提高不同測量結(jié)果之間的可比性。使用不確定度可以將測量的結(jié)果表達(dá)為一個(gè)區(qū)間，這樣會使測量值分布在一個(gè)范圍之內(nèi)，更加準(zhǔn)確。通過使用不確定的概念和公式，同時(shí)增加不確定度的應(yīng)用，極大地保證了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，幫助學(xué)生確定一個(gè)結(jié)果范圍，還能夠結(jié)合實(shí)際選擇一個(gè)最合適的實(shí)驗(yàn)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

比如，在進(jìn)行測量金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中，教師可以首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)，然后求出相應(yīng)的平均值和不確定度，確定一個(gè)范圍。然后讓學(xué)生進(jìn)行測量，如果學(xué)生的測量在范圍內(nèi)，可以認(rèn)定正確。如果不在范圍內(nèi)，教師就要及時(shí)的檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作是否正確，這樣可以幫助學(xué)生更好地操作實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)。另外，在進(jìn)行探究碰撞的實(shí)驗(yàn)中，會有不同的實(shí)驗(yàn)方法。教師在上課前可以自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，選擇一個(gè)準(zhǔn)確度較高的方法讓學(xué)生參與，使課堂更加科學(xué)、真實(shí)。

三、 重視電學(xué)實(shí)驗(yàn)的誤差學(xué)習(xí)

電學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中物理的一個(gè)重要組成部分，不管是物理的考試內(nèi)容還是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，都占據(jù)著十分大的比例。很多高中物理教師在講課時(shí)也會偏重于實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，但是電學(xué)實(shí)驗(yàn)不能僅僅傳授理論知識，還要教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，增強(qiáng)學(xué)生的思維，讓學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)更好地處理實(shí)際問題。而且電學(xué)實(shí)驗(yàn)很容易形成誤差，包括系統(tǒng)誤差、人為讀數(shù)誤差等，學(xué)生對誤差的認(rèn)識不夠，不能很好地分析，就更不能在實(shí)驗(yàn)的過程中減小誤差。

比如，在學(xué)習(xí)蘇教版高中物理的測定金屬電阻率實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)過程中電阻絲的直徑、長度以及電路中的電壓表等都會產(chǎn)生誤差，甚至通電的時(shí)間也會形成誤差。所以，教師在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，要讓學(xué)生盡量減小操作的時(shí)間，控制電流的大小，減小這方面存在的誤差。教師要讓學(xué)生掌握正確的讀取數(shù)據(jù)的方法，減少學(xué)生在讀數(shù)時(shí)產(chǎn)生的誤差，從而減少整體誤差。

將誤差理論應(yīng)用到高中物理實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理中，可以更好地量化學(xué)生的操作，讓教師更加全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，減少考試評價(jià)的局限性。還可以幫助學(xué)生更好地理解物理實(shí)驗(yàn)，保證實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、完整性。誤差理論可以增強(qiáng)對學(xué)生評價(jià)的全面性，還能更加準(zhǔn)確地分析出學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的掌握情況，判斷學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程是否規(guī)范。

作者簡介：

高登，江蘇省泗洪中學(xué)。endprint