談談中學物理教學中“對比實驗”的應用

查建軍

【摘 要】“對比實驗”以其現象直觀性好、可信度高等優越性深受教師與學生的歡迎，理想的對比實驗，要做到科學性、新穎性、簡捷性的統一，不僅可以有效的培養學生的學習興趣，提高學生發現問題和解決問題的能力，培養學生設計實驗及動手操作能力，還有助于學生形成正確的物理概念、深入理解物理規律，提高課堂效率。

【關鍵詞】對比實驗；概念；能力

“對比實驗”就是將“對比”和“實驗”這兩種認識事物的方法有機結合在一起，通過實驗進行對比，或用對比的方法進行實驗的一種教學方法。下面就對比實驗在中學物理教學中的作用談一點認識與體會。

一、利用“對比實驗”激發學生的學習興趣

在物理教學過程中常常需要借助物理實驗得出正確的物理概念。但從實驗現象到物理概念的建立往往跨度很大，因此，如何引導學生對比實驗現象、形成概念是物理概念教學的出發點。真實、生動、形象、直觀的對比實驗，不但能賦予學生豐富的物理表象，而且能通過感官的刺激，喚起他們對物理學習的熱情及對物理問題的深入探究，從而發展他們的科學思維能力。由于對比實驗很適合初中生學習物理知識，所以很多物理概念都可以運用這種方法引入。

如：在《大氣壓強》這節課中，由于大氣壓是比較抽象的，如何讓學生了解它的存在呢？教學中我用“覆杯實驗”來引入，讓學生思考：放開手后，硬紙片會不會掉下來？此時，絕大多數的學生都會回答：“會的”。后來當他們看到硬紙片竟沒有掉下時，無不感到新奇有趣，頓時激發了他們的學習興趣。在演示實驗時，為了能大大提高實驗的可信度，我在杯子底部鉆了個小圓孔，用手指按住小圓孔，在杯里盛滿水，用硬紙片把杯口蓋嚴，同時另一只手按住紙片把杯子倒過來使杯口向下，放開手后，紙片不會掉下來，杯子里的水也不會流出來。這時，學生可能認為“紙片是被粘住了”，然后我把按住小圓孔的手指移開，結果紙片掉下來了，水也流出來了。這樣通過手指按住小圓孔和不按住小圓孔兩次實驗的對比，使學生觀察到兩次實驗中紙片都與水接觸，所不同的是后一次實驗是杯底與大氣相通。從而解除了“紙片是被粘住了”的誤解，提高了“大氣壓存在”這個結論的可信度。

二、利用“對比實驗”進行有效的科學探究

物理量概念得出后，離不開定性或定量的分析，因此必須要探究影響物理量的可能因素，通常讓學生通過提出問題、作出猜想、設計實驗、實驗驗證、得出結論等關鍵環節去體驗探究的樂趣。由于影響的因素可能不止一個，因此用“控制變量”的對比實驗可以更好的觀察實驗現象，比較結果。

如：在探究“滑動摩擦力與那些因素有關”實驗時，有些同學猜想：滑動摩擦力可能與物體運動的速度有關。我們在設計實驗時，需要控制壓力和接觸面的粗糙程度不變，改變物體運動的速度，觀察滑動摩擦力變化的情況，從而探究出滑動摩擦力與物體運動的速度是否有關。這里，物體運動速度可以通過拉物體的快慢解決，物體可選用木塊，滑動摩擦力可以用彈簧測力計測得。具體的實驗步驟是：先將木板水平放置桌面上，通過細線用彈簧測力計水平拉木塊，以較慢的做勻速直線運動，讀出彈簧測力計的示數F1；再以稍大、更大的速度重復上述實驗過程，讀出彈簧測力計的示數F2、F3；最后分析實驗數據F1、F2、F3，得出結論。

三、利用“對比實驗”突破課堂教學中的難點

在初中物理教學中，教學難點的形成往往有二個原因：一是學生固有的生活經驗與物理事實相悖，給教學帶來一定程度上的負作用；二是教學內容比較抽象，部分學生難以掌握。如何突破教學難點呢？教師可設計一些對比實驗，引導學生洞察實驗現象，是突破教學難點的一種有效方法。

如：在“碘的升華”實驗中，我設計了一個對比實驗，目的是為了讓學生弄清升華與熔化的區別。

分析：實驗1中，水的溫度低于碘的熔點，沒有達到碘熔化的條件。所以出現的碘蒸氣不會是汽化形成的，只能是升華形成的.而在實驗2中，酒精燈火焰的溫度高于碘的熔點、沸點的溫度，出現的碘蒸氣也可能是碘熔化后，再汽化形成的。通過以上的兩個實驗，大部分學生對熔化與升華現象都能輕松區分，并能對生活中的升華現象做出合理的解釋。這樣將物理概念通過比較分析，講深講透，學生自然就可以突破難點了。

四、利用“對比實驗”提高課堂學習效益

如：在一堂復習課上，我讓二位同學現場競走演示物體運動的快慢，得出速度概念的表達式V=S/t；再由另二位同學現場比賽提升重物，得出功率的表達式P=W/t。它們都反映了一物理量變化快慢的共同特征，它們的定義非常類似，它們的單位都由另外兩個物理量的單位復合而成。這樣，在較活躍的課堂氣氛中，學生們復習了兩個重要的物理概念，又靈活的運用了這兩個概念，真正掌握了這兩個物理概念。

總之，對比實驗以其現象直觀性好、可信度高等優越性深受教師與學生的歡迎，理想的對比實驗，要做到科學性、新穎性、簡捷性的統一，不僅可以有效的培養學生的學習興趣，提高學生發現問題和解決問題的能力，培養學生設計實驗及動手操作能力，還有助于學生形成正確的物理概念、深入理解物理規律。通過探索實踐，對比實驗必將會在初中物理課堂上展現出更突出的優勢。

【參考文獻】

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[2]余文森.有效課堂教學的基本要素[J].教育發展研究，2007，（40）

[3]高士明.淺談影響中學物理課堂教學效率的因素[J]. 教育革新，2008，（5）

（作者單位：蘇州工業園區唯亭學校）