在高中物理实验教学中优化天平砝码组组合的意义

   改变传统的天平砝码实验教学观念 教师需要按照高中物理实验教学目标，不断提高自身的综合素质与教学水平，增物理实验操作能力，并且在教学条件允许的基础上，尽可能地在物理实验教学中增加资金投入，提高软硬件条件，促实验资源步优化。这样来不仅能够高中物理实验教学更好地开展，学生的实验操作能力也会有所提升

    通过硬件设备条件的优化，学生在行天平砝码实验时就能够更加积极、主动，同时能够更加深刻地认识到实验的重要性，转变学习思维，主动参与实验教学。学生在这过程中能够学习到更多的知识，对相关理论知识能够深入了解，并增实践操作技能。改天平砝码演示实验 在具体物理实验教学中，教师先需要自己的实验操作演示方式的正确性，并优化处理实验仪器，促实验教学有效性的提高。而且对于部分学生来说，在学习过程中还存在死记硬背现象，时间长就很容易忘记定律公式，学习效率比较低。因此，在天平砝码演示实验中，教师应该改和优化整个过程，鼓
励并邀请学生积极参与实验操作，起观测实验现象，分析实验过程

    在这种教学模式下，方面，教师与学生之间的互动增加，构建良好的师生关系；另方面，学生在亲自实验操作后，能够更加深入地理解相关定律公式，深入思考物理知识，而从根本上提高高中物理实验教学水平和质量。提高学生的动手能力 高中物理教学的目标除了需要让学生掌握相应的物理理论知识以外，还需要注重对学生实验操作能力的提升，增学生的逻辑思维能力。通过优化天平砝码组合，不仅能够扩学生的思考范围，而且能够引导学生形成创新思维，对后期的学习和成长都具有重要的意义和作用

   高中物理实验教学中天平砝码组优化组合运用——实例分析
   直以来，天平都始终作为经典、的仪器，已经受到人们的普遍认可。但是在物理实验教学实际应用中，有学生发现个新的问题，也可以看作该生对天平砝码组新的见解。在某节物理课中，笔者向学生提出这样个问题：“我们在实验中直使用的天平，你们能够找出它存在的缺点吗？”作为个开放性的问题，每位学生都积极地发表自己的意见和看法，有的学生认为：“虽然利用天平能够得出十分的答案，但是调节过程太麻烦，如果能够发明出自动调节平衡装置就好了。”有的学生认为：“天平的外形是固定的，在为固体称重的时候很容易，但如果需要测量液体的话，就比较麻烦，如果左侧的托盘能够换成托杯就方便多了。”其中有位学生提出：“我认为天平中砝码的组合数值并不是十分合理，如果能用‘1、2、4、8’代替原来的‘1、2、2、5’就好了。”这个想法十分新颖，笔者就问：“为什么换成‘1、2、4、8’更加合理呢？”他回答说：“因为这样能够测量的范围得到扩，同时整体操作也更加简单。”以下是该生的想法和思考过程。之前在教学的过程中向学生说过，天平中的砝码和人民币面值、拔插式电阻箱数值样，都是采用“1、2、2、5”组合的，根据这四个数，就能够将1～10中的数值表示出来，具体如表 1 所示

   在实际应用过程中，由于操作比较麻烦，这位学生就考虑为什么必须用这四个数行组合呢？如果用其他的数字，是不是也能组合出来呢？然后他就用其他数字组合行尝试，最终得出用“1、2、4、8”这四个数也能够自由组合出 1 ～ 10 的数值，甚至可以将 11 ～15 表达出来。这样如果带入天平砝码中就会出现这种情况：虽然也是四个码，但是能够测量的物体重量增加了 50%，这也就表示天平的使用范围得到扩。然后这位学生就找出自己原来使用的天平砝码，将 5 g 的砝码改成 4 g，将 10 g 的砝码改成 8 g，而得到组新的砝码用具。他在不断的尝试过程中发现，如果想利用所选取的数值行组合，最终得出的数值是前后连续的，那么所选用的数值就需要等于前面已选数值之和，再加上1就行了。比如：已经选择的数值为 1 和 2，要想得出后面的数值，只需要将1+2+1即可，得出4，这表示1和2后面再选取的数值就是4；再将 1+2+4+1=8，即 4 后面所选取的数值为 8。根据这算规律，在十位数值中所选取的就是 10、20、40、80。这样来，改后的八个砝码的总和为 165，要远于原来的110 [7] 。表 2 为根据“1、2、4、8”表示 1 ～ 15 的数值。通过比较表 1 和表 2 可以看出，天平砝码在优化组合之后，复杂程度并没有增加，而所表示的数值也从原先的10 扩至 15，其优势较为显。下面以 1 ～ 10 数值为例，将原先砝码组合与优化砝码组合行对比，具体如表 3 所示。利用表 3 可以看出，如果仅仅表示 1 ～ 10 之内的数值，通过优化后的砝码组合，只需要用三个砝码就能够完整地表示出来，而原先的砝码则需要全部使用才能够表示出来。由此可以看出，优化后的砝码组合优势更加明显

  结语
通过上述分析可以得出，虽然天平中砝码组利用原先基准砝码“1、2、2、5”行组合，也能够将待测物体的质量准确测量出来，但是由于受到定限制，如果物体质量出数值组合范围，则实验就不能继续开展下去；通过优化组合，将砝码组的基准砝码调整为“1、2、4、8”，这样来，不仅扩了测量数值范围，而且在表示相同数值的时候，优化后的砝码组更加简单。因此，可以根据这结果，对高中物理实验教学中天平中的砝码组行优化组合。虽然直以来在高中物理中所使用的天平砝码组都是按照“1、2、2、5”行组合，但这并不代表这种组合方式就是佳的，学生可以根据具体使用情况，提出相应的改和优化建议，促实验教学更好地开展

天平砝码组 实物图片