運用對比性實驗提高初中物理教學的效果

王利鎖

在實行教育教學改革的今天，物理教學的效益問題已引起教育界的廣泛關注。在我國，普遍反映是：物理難學，物理難教！怎樣提高物理教學效率？怎樣使物理易學易教？這是一個值得深入研究的課題。實驗是物理學研究的基本方法之一。近幾年我常在物理教學中，有目的地安排設計一些對比性的實驗，幫助學生形成正確的物理概念，掌握物理規律，突破難點，消除疑點，收到了較好的教學效果。

一、運用對比性實驗幫助學生形成正確的物理概念

有些物理概念比較抽象學生難于理解，設計對比性實驗，邊引導邊實驗邊分析，抽象出事物的本質特征，幫助學生形成概念，完成認識上的飛躍。例如，大氣壓強這一概念，對初中學生來說是比較抽象的，教學中我設計兩個對比性實驗，每做一個實驗，都引導學生觀察現象，思考問題，分析問題，步步深入。講課開始，教師做“水杯--厚紙片”演示實驗，讓學生思考，放開手后，厚紙片會不會掉下來？當學生看到厚紙片不會掉下來這個意想不到的現象時，無不感到新奇有趣。這時，教師因勢利導提出：“上述實驗中厚紙片受到哪些向下的作用？為什么厚紙片不會掉下來？”學生很自然領會到厚紙片不會掉下來一定受到一個向上的壓力作用，這個壓力只能是大氣產生的，由此可見，大氣對厚紙片產生了壓強。

進而向學生提出：“課本上要求做這個實驗時，杯里要裝滿水，若杯里只盛少量水，甚至不裝水，這個實驗能不能成功？”為了開闊學生的思路，又進一步提出若用小刀片把厚紙片與杯的接觸處撬開一個小口子，將會出現什么現象？然后再做實驗加以驗證。實驗結果與分析、推理的一致性，加深了學生對大氣壓強的認識，同時也培養了學生的思維能力。接著進行“馬德堡半球”實驗，證明大氣對任何方向都有壓強，而且大氣壓強可以產生很大的力。從而使學生對大氣壓的理解具體而鮮明。

二、運用對比性實驗糾正學生的錯誤概念

為了糾正學生在生活經驗中形成的錯誤觀念，建立正確概念，恰當地運用對比性實驗也能收到較好的教學效果。例如關于“自由落體運動”的教學，我針對學生認為質量大的物體下落得快，質量小的物體下落得慢的錯誤認識，設計了以下的對比性實驗。先從相同高度處同時釋放一個小鐵球和一張紙片，結果小球下落得快。不少學生錯誤地認為小鐵球質量大，下落快，因而得出下落加速度由其質量決定的錯誤結論。此時教師不要急于糾正學生的錯誤，而是接著分別演示：①兩張相同的紙片，其中一張揉成一個小團，再從同樣高度同時釋放，結果觀察到紙團下落快。②將一張質量較小的小紙片揉成一團與一張質量較大的紙片，同時從同樣高度開始下落，可觀察到質量小的紙團反而下落得快。當學生弄清紙片之所以比紙團下落得慢是因為空氣阻力對紙片影響大以后，進而提出：“如果沒有空氣阻力的影響，將會出現什么現象”，讓學生思考。然后再過渡到解決問題的對比性實驗：“錢毛管”實驗。先觀察抽成真空的“錢毛管”中的金屬片、小羽毛、小軟木塞在沒有空氣阻力時，下落加速度都相同。接著打開“錢毛管”上的開關，讓空氣進入“錢毛管”里，再把“錢毛管”倒立起來，這時可以看到這些物體下落的快慢是不同的，前后兩次實驗的對比分析，突出了阻力對下落快慢的影響，形成了“重力加速度g與質量無關”的正確概念。

三、運用對比性實驗理解物理現象的本質

在浮力一課的教學中，為了揭示浮力產生的原因是水中的向上和向下的壓強差對物體造成的壓力差，我設計了如下浮力消失和產生的對比實驗，把一塊蠟塊的底面緊壓在平底的玻璃器皿的底面，使之緊密接觸，然后緩慢地注水于容器中，使整個蠟塊都浸沒在水中，蠟塊并不浮起。如果將蠟塊與器皿底接觸處推開一道小縫，讓水浸入，蠟塊則很快就浮起來。通過對比，學生對浮力產生的本質原因的理解就具體而深刻了。

當前對于基礎教育來說，一個非常緊迫的任務是實施素質教育，以扎扎實實地提高學生的整體素質。物理是基礎教育的一門重要學科，物理教學效益的高低，直接影響到這一目標的實現。運用對比性實驗可以開發學生的智力，提高學生的物理素質。而物理教學效益不僅體現在學生有較高的科學文化知識，還體現在學生是否具備良好的思想道德品質，樂觀向上，積極進取，堅忍不拔的精神，寬厚待人的胸懷以及承受挫折和意外打擊的心理素質。要培養高素質的學生，需要有高素質的教師。因為教師不會做的事，很難讓學生學會，教師不具備的品質，也很難在學生身上培養出來。教師要從思想政治素質、職業道德、文化科學知識、教書育人能力和身體心理等方面不斷完善自己，向最新科技學習，向實際學習，進行師德修養，做到愛崗敬業，對自己從事的教育事業有執著的追求，教書育人，為人師表，做到言傳身教。鄧小平指出：“中國社會經濟發展的決定因素不是資金問題，不是資源問題，也不是技術問題，而關鍵是人的素質問題，教育辦得好，巨大的人才優勢和人力資源誰也比不了，教育不成功，民族素質提不高，巨大的人口包袱誰也背不動。”可見振興民族的希望在教育，振興教育的希望在教師。要完成歷史賦予教師的神圣使命，將我國沉重人口負擔轉化為巨大的人才資源優勢，人民教師任重而道遠，教師的素質非提高不可。有了高素質的教師，才能有高素質的學生，高效益物理教學的實現才有保證。