关于长度测量教学的几点看法

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会用刻度尺测量长度是科学实验的基本技能，也是使用其他测量仪器进行正确读数的基础。目前，《义务教育课程标准实验教科书·物理》中关于使用刻度尺测量物体长度一部分，要求学生读出分度值的下一位数字，并且知道测量结果的最后一位数字是估读值，而不是准确值。但这一要求对于初中生是否必要，值得我们研究一番。

第一，正是由于这一具体要求，学生在进行测量时，如果遇到物体长度正好与刻度尺的某一刻线对齐的情况，在记录测量结果时，就必须在测量数字的后面加零。比如用最小分度是毫米的刻度尺测量，如果测量某物体的长度正好是35毫米，则测量结果必须写做35.0毫米。而学生由于缺乏对有效数字的认识，往往对这种写法不理解，不习惯。实际结果就是虽经教师反复强调，但多数学生在记录测量结果时仍不写后面的零（或是由于忽略）。教师费了力，学生费了时，效果却很不理想。另外，从这一要求出发，教学中还引申出了一些其他的具体要求。例如让学生根据给出的测量数字辨认它是用什么分度值的刻度尺测得的，它的哪一位数字是准确值，哪一位数字是估读值；或者告诉学生所用刻度尺的分度值，让学生辨认几个测量数字是否正确。这些要求都超出了学生的知识水平和能力。为了应付考试，教师要花费许多时间去讲解，让学生反复练习，从而加重了教和学的负担。

第二，估读在精密测量和科学研究中是很有必要的。在大学普通物理实验书中，在讲解测量误差时，都讲述了确定测量结果有效数值的方法，要求学生在实验中按规定记录测量结果。确定测量结果的有效数字位数最重要的规则是：任何测量结果其数值的最后一位，要与误差所在的一位取齐。如果所用的刻度尺误差是±1毫米，测量结果有效数字就只能取到毫米，而不能取到毫米的下一位，因为后面的数字已超出了误差所在的位数，没有实际意义了。在测量中如果所用的仪器精度高，测量本身要求的精确度也高，则需要根据误差来确定测量结果的有效数字位数，这时的估读则是必要的。但是，实际中接触精密仪器的人是极少的，只有少数从事精密测量或是科学研究的人才会遇到这个问题。初中教育对于一般孩子来说，更需要与学生的生活经验紧密联系。他们只需要具有日常生活和生产中常用到的一般测量知识和技能就可以了，其中最重要的是能够安全、正确地使用测量仪器，正确地读数。在日常生活中进行测量时，一般都是读到分度值，不用估读出分度值的下一位。例如量衣服时，用分度值是厘米的刻度尺测量就读到厘米位；划窗玻璃时，用分度值是毫米的刻度尺测量就读到毫米位。

第三，就中学物理实验所用的仪器来看，精密度都很低。长度为60厘米和100厘米的两种木制刻度尺，其分度值都是1毫米，全长允差±15毫米，用它们测量时，有效数字只能取到毫米位，估读出毫米的下一位没有意义。中学实验用的水银温度计，最小刻度是1℃，允许示值误差为±1℃；有机液体温度计的最小刻度是1℃，允许示值误差为±1℃或±2℃。用这两种温度计测温度时有效数字只能取到1℃，没有必要估读出最小刻度的下一位。实验室中容量为100毫升的量筒，最小刻度是1毫升，容量允差为±1毫升；容量为200毫升的量筒，最小刻度为2毫升或5毫升，容量允差是±2毫升，它们的误差都与分度值在同一位上。学生用的托盘天平有三种，它们的感量都与标尺的最小分度相同不必估读（如表1）。学生用的电流表和电压表都是25级的低精度电表。用电压表的15伏和3伏两个档测电压或用电流表的3安和0.6安两个档测电流时，示值误差都是最小刻度的3/4，估读不能增加有效数字位数。所以根据中学物理仪器的实际情况，要求学生在测量时估读出最小刻度的下一位，既没有必要，在准确性上也欠缺。

第四，新中国成立后编著的初级中学物理课本中，并没有提出过估读的概念要求，当时也不曾有人认为不合适；从培养出的学生情况来看，似乎也没有产生过不良后果。国外中学物理教学大都很重视实验，学生的动手能力也比较强，但是国外的初级中学物理课本一般也没有提到过估读的要求。可见，在初中物理教学中这个问题并不是很重要，非要求严格掌握不可的。

综上所述，笔者认为，初中物理教学中对测量的要求（包括长度的测量），以不提估读出分度值的下一位为宜。这既有利于减轻教学负担，也符合实验仪器情况，也不会影响到人才培养。初中阶段是培养孩子们对自然科学产生兴趣、培养爱好的重要阶段。在这一时期，重点应放在如何让学生产生求知欲和探求某个未知问题的原始动力，而不应将精力放在反复识记背读的应试问题上。

参考文献：

[1]赵军良.物理测量技术[M].北京：科学出版社，2012.

[2]杨建平.基本物理常数与计量基本单位[J].湖北民族学院学报：自然科学版，2003(2).

（作者单位:河北省邢台市第六中学）

（责任编辑:万驰）