实验中有了误差怎么办

摘要：实验是科学课堂的重要的、不可缺少的组成部分。误差是任何实验都不可避免的，在小学科学实验中出现了误差怎么办？出现误差三个不能做：不能回避、不能否认、不能造假；三个应该做到：正视误差、分析误差、找出方法。

 

关键词：小学科学   科学实验   实验误差  

 

上学期上过的《测量摆的快慢》一课。当时的部分环节如下。

（学生在做完“摆的快慢与摆锤重量有无关系”实验后汇报）

师：下面我们开始汇报结果。

生：我们是测量10秒内摆动了多少次，一共测量了3次，记录的数据如下。

摆锤的轻重    实验数据（次/10秒）

      

 

 

 

师：其他组的情况呢？

（学生一一汇报，居然有很多组的数据像这一组，误差比较大）

师：大家仔细观察这些数据，认真思考，从这些数据中我们能发现什么呢？（当时是想让学生发现误差）

生：从表中可以发现轻的摆和重的摆在10秒内摆动的不一样，所以摆的快慢与摆锤的轻重有关。

（正当我想让其他学生发现误差比较大时，有个同学举手）

生：我们组的结论也是摆的快慢与摆锤的轻重有关。

因为学生的实验中出现比较大的误差，与实验结论不相符合。当时不知道如何处理，最后草草了事地把结论告诉学生，自己一直在反思这个问题——当实验中的误差比较大时或和结论不相符时，怎么办？。

 

1.不能回避

不能因为实验的结果与结论不符就不理会实验数据。如果我们草草收场不理会所得到的数据，学生就可能认为科学就是老师说了算。应该事实求是地面对所得到的数据。科学的本质是注重实证，以事实说话，以证据说话的科学品质。在小学科学实验中，关于定量实验的不多，因此对实验数据的分析、实验误差的处理也简略、模糊，但既然收集到了数据，又出现了误差，我们就必须正视，而不能回避。当证据与事实不相符合时，老师生硬地将结论告诉给学生的例子还有很多很多，相信老师都会有同感。

2.不能否认

不能因为实验的结果与结论不符就否认实验数据。什么尊重事实、尊重证据全是假的。科学探究中，求真求实尊重实验记录在验证问题中很重要。其实细细想来，我们进行科学教育的目的就是为培养学生的科学素养，让他们领会科学的本质。如果在实验中，学生否认自己的实验结果，甚至教师都是如此，科学教育将失去其原有的价值。

3.不能造假

不能因为实验的结果与结论不符就修改它（造假）。

我曾经上过《用水测量时间》。在课堂上学生做滴漏试验，实验是这样设计的：教师在铁架台上放一个剪掉底的饮料瓶，瓶盖上被老师钻了眼。倒放在铁架台上。

    老师让每一组先测试一下，在瓶中放100毫升的水流出10毫升的时候需要多少时间？孩子们测的大概都是5秒至7秒。然后老师请同学们预测放100毫升水流出50毫升的时候需要用多长时间？100毫升水流玩又需要多少时间？按照孩子们的思维惯性，50毫升水流完需要用10毫升水的5倍。100毫升水流完需要10毫升水流完的时间的十倍。教师引导孩子们开始试验。为了使实验准确教师指导得非常的细致。可是试验的结果是：孩子们往表上填的时间都不是他们实际测量的时间。他们填的时间都与他们的预测时间短一秒。而且是比较普遍。因为我们无数次地做过这个实验，即使做得再不准确也不可能是这个结果。可是这么大面积的不尊重事实结果却是非常的令人费解。因为要是错的话不可能这么多组都错。即使都错也不可能这么多组都朝着一个方向错？我真得非常想知道是什么原因？

    科学的终极目标是追求真理,科学教师要有追求真理的理念,不唯书,不唯上,倡导批判精神.对自己失败的演示实验要和学生共同分析,不断重复实验.要求学生完成的实验自己做一做,仔细琢磨学生可能发生的问题.具有对实验数据的敏感性,及时发现学生数据记录不真实的情况.向学生介绍科学家求真的故事及造假丑闻.要求学生不怕错误,但要真实.记得去参观气象台时,在测报科办公室墙上的一句话令人记忆深刻:宁错不涂,宁缺不造.

1.正视误差

误差：测量值与真实值之间的差异。误差不是错误，在测量时误差是不可避免的。真实值：是指被测物理量在规定的时间和空间内的客观大小，即物理量的真实值。实验中真实值是得不到的，通常用多次测量的算术平均值来代替真实值，且测量次数越多，平均值就越接近真实值。测量值：由测量仪器直接读出的物理量的数值或将测量数据直接带入公式计算出来的物理量的数值。

2.分析误差

从误差来源看，误差可分为系统误差和偶然误差系统误差：主要是由于实验原理不够完善、实验仪器精度不够、实验方法粗略而产生的。基本特点：实验结果对真实值的偏差总是具有相同的倾向性，即总是偏小或偏大。减小方法：改善实验原理，提高实验仪器的测量精度，设计更精巧的实验方法。偶然误差 ：是由于各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响而产生的，如测量环境(或条件)的不稳定、实验者的经验不足。特点：总是有时偏大，有时偏小，且偏大和偏小的机会相等。

从数据分析看，误差分为绝对误差和相对误差

绝对误差：是测量值与真实值之差。在直接用仪器测量某一物理量时，提高测量仪器的精度是减小绝对误差的重要方法。

 

参考文献

1.《中小学教学研究》 2007年第10期  P35-P36  关注实验误差，培养科学精神   刘柱石

2.《河北教育》 2008.1  P34-P37 科学课堂应“求真务实” 戴振华