摘要：誤差理論如何具體運(yùn)用到中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中，是個(gè)值得研究的問題。本文認(rèn)為，誤差理論在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可用于分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定實(shí)驗(yàn)誤差范圍，指導(dǎo)選擇實(shí)驗(yàn)儀器及指導(dǎo)確定實(shí)驗(yàn)方案等方面。

關(guān)鍵詞：誤差理論；中學(xué)物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

關(guān)于誤差理論，普通物理實(shí)驗(yàn)對(duì)它的論述已經(jīng)非常明確，可是大部分教師沒有重視誤差理論在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用，更不能合理運(yùn)用，這非常值得我們?nèi)ヌ接懷芯?。中學(xué)物理教材對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的要求并不高，要求掌握的實(shí)驗(yàn)方法、步驟及過程也比較簡(jiǎn)單，因此大部分教師沒有對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行誤差分析，這不利于形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。中學(xué)物理教師如果能先運(yùn)用誤差理論對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行誤差分析，能夠提高實(shí)驗(yàn)的成功率，能夠解決實(shí)驗(yàn)過程中遇到的實(shí)際困難，也能及時(shí)判斷學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的合理與否?？茖W(xué)合理運(yùn)用誤差分析是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，也是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，我們不能忽視誤差理論在中學(xué)物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用。

作為一名中學(xué)物理教師，只有在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中刻苦鉆研誤差理論才能真正地對(duì)實(shí)驗(yàn)有深刻的認(rèn)識(shí)，才能真正地做到對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，進(jìn)而對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)有真正意義上的指導(dǎo)。物理實(shí)驗(yàn)中要對(duì)各物理量進(jìn)行測(cè)量，我們知道每個(gè)物理量都有個(gè)真實(shí)值，實(shí)際測(cè)量又會(huì)得到最佳估計(jì)值，同時(shí)要對(duì)它的精確度作出合理的估計(jì)。

通過對(duì)中學(xué)物理教材進(jìn)行分析可知，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)均為基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)原理及過程簡(jiǎn)單，方法步驟要求不高，只給出實(shí)驗(yàn)器材的名稱，這就需要我們中學(xué)物理教師運(yùn)用誤差理論來解決實(shí)際問題，減小誤差，確定合理的取值范圍等。

在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師只有運(yùn)用誤差分析才能認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)所包含的科學(xué)道理，從理論的角度去分析、指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)使實(shí)驗(yàn)獲得成功，并且在指導(dǎo)與教學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中，教師的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)能力得到了提升，學(xué)生實(shí)際操作與理論分析的能力也得到了提高，因此，物理教師應(yīng)重視在中學(xué)物理教學(xué)中運(yùn)用誤差理論。

一、 在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中利用誤差理論來分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以確定誤差范圍

八年級(jí)物理上冊(cè)“測(cè)量物質(zhì)的密度”實(shí)驗(yàn)中，我們已經(jīng)知道密度是指單位體積某種物質(zhì)的質(zhì)量，要測(cè)定物質(zhì)的密度，需要測(cè)出測(cè)量物體的質(zhì)量和體積，八年級(jí)物理教材是利用天平測(cè)量物體的質(zhì)量，利用量筒測(cè)量不規(guī)則物體的體積，由于實(shí)驗(yàn)器材的局限性，若某次測(cè)量的結(jié)果不等于教科書上給出的密度數(shù)值，這時(shí)候我們不能直接判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確，而應(yīng)該先用誤差理論來對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，根據(jù)密度的計(jì)算公式和偶然誤差的計(jì)算方法去確定測(cè)量結(jié)果是否在允許的誤差范圍，最后才能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行判定。

所以在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中利用誤差理論來分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以確定誤差范圍。

二、 在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中利用誤差理論來合理選擇實(shí)驗(yàn)器材，能提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度

在“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中，八年級(jí)物理教材是利用鋁塊來作為被測(cè)物體，研究它受到的浮力跟它浸入水中的體積關(guān)系時(shí)，測(cè)量工具的分度值對(duì)結(jié)果影響較小，而實(shí)驗(yàn)所用的量筒對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差影響較大，因此選用分度值更小的量筒來測(cè)量可以減少誤差的影響，教師在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段，選擇實(shí)驗(yàn)器材的時(shí)候，應(yīng)該著重考慮對(duì)測(cè)量產(chǎn)生誤差的因素。

所以在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中利用誤差理論來合理選擇實(shí)驗(yàn)器材，能提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度，使實(shí)驗(yàn)更具有科學(xué)性。

三、 在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中根據(jù)誤差理論能指導(dǎo)教師確定實(shí)驗(yàn)方案

八年級(jí)物理上冊(cè)“測(cè)量液體的密度”實(shí)驗(yàn)中，想測(cè)出液體的密度，就要測(cè)出它的質(zhì)量和體積，使用量筒測(cè)量體積時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有太大影響，需要注意的是液體的質(zhì)量不能直接測(cè)量出來，要先確定好正確的實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量總質(zhì)量后，把液體倒入量筒中再次測(cè)量剩下液體的質(zhì)量，最后把液體總質(zhì)量減去剩下液體的質(zhì)量，才能得到量筒中液體的質(zhì)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求需要測(cè)量的是量筒中液體的質(zhì)量和體積，這樣測(cè)出來液體的密度才更接近真實(shí)值。

所以在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用誤差理論，可以指導(dǎo)選擇實(shí)驗(yàn)方案，使實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)易化，使實(shí)驗(yàn)過程更加科學(xué)合理。

四、 利用誤差理論為物理實(shí)驗(yàn)的成功找出更好的方法

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)只要求能夠驗(yàn)證物理現(xiàn)象，能建立相關(guān)物理概念和規(guī)律，不要求進(jìn)行理論計(jì)算，實(shí)際教學(xué)中實(shí)驗(yàn)不成功的情況時(shí)有發(fā)生，這就需要對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差進(jìn)行分析，通常情況下，實(shí)驗(yàn)失敗的主要原因是實(shí)驗(yàn)原理不夠完善。在“晶體的熔化與凝固”實(shí)驗(yàn)中，很難得到理想的熔化圖像，采用水浴法要使實(shí)驗(yàn)獲得成功，必須使海波均勻受熱，我們可以剪碎鐵絲混入海波晶體達(dá)到理想效果。

總之，誤差理論的分析在我們中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中占據(jù)重要的地位。新時(shí)代要求我們物理教師在實(shí)際物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要堅(jiān)持科學(xué)的態(tài)度、細(xì)心察覺物理實(shí)驗(yàn)過程中的問題，并總結(jié)歸納為下一次的實(shí)驗(yàn)成功奠定好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]課程教材研究所、物理課程教材研究開發(fā)中心.義務(wù)教育教科書物理八年級(jí)上冊(cè).人民教育出版社.

[2]課程教材研究所、物理課程教材研究開發(fā)中心.義務(wù)教育教科書物理八年級(jí)下冊(cè).人民教育出版社.

[3]課程教材研究所、物理課程教材研究開發(fā)中心.義務(wù)教育教科書物理九年級(jí).人民教育出版社.

[4]人民教育出版社物理室.全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書（必修）物理第一冊(cè).人民教育出版社.

[5]人民教育出版社物理室.全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書（必修）物理第二冊(cè).人民教育出版社.

[6]人民教育出版社物理室.全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書（必修）物理第三冊(cè).人民教育出版社.

作者簡(jiǎn)介：

吳成文，貴州省黔東南苗族侗族自治州，從江縣宰便中學(xué)。