開展對比實驗，培養物理思維能力

姚敏

摘要：實驗是初中物理教學中的重要內容，實驗教學也是優化物理教學實效，提升物理教學質量的重要途徑。在初中物理教學中，教師通過開展對比實驗，不僅可以幫助學生深度理解物理新知，感知物理規律的本質，更能活化課堂，發展學生的思維能力。本文結合筆者教學實踐，就初中物理教學中開展對比實驗，優化學生的思維能力談粗淺的看法。

關鍵詞：物理教學? ?對比實驗? ?思維能力

對比實驗教學法就是將“對比教學”和“實驗教學”這兩種高效教學方式有機結合起來，其主要實施方式就是通過多元對比的方式來使實驗效果能夠更直觀和更明顯的呈現，這樣學生們在此基礎上就能夠得到更加科學可信的實驗數據和結論，爭取做到實驗教學的科學性、系統性和高效性的集中統一，以此不斷提升學生們設計實驗的創新性思維和進行實驗操作的動手實踐能力，在提升學生們的物理學科興趣的同時還能夠有效提升學生們對于相關物理概念的認知水平，全面提升其物理學科思維發展水平和學科核心素養水平，因此本文將從以下三個方面淺述一下如何在初中物理學科教學中開展對比實驗教學活動。

一、表象對比，探究本質

在進行對比實驗教學的過程中，其中最為直觀的一種方式便是進行實驗現象的對比，這樣能夠使得學生們在對直觀具體的實驗現象的對比之中體驗到不同實驗的強烈反差，這樣這種巨大的反差就會驅使學生們深入思考造成這種反差的原因，以此實現對于相關實驗的本質的深入探究和理解。

比如在教學人教版初中物理八年級下冊第九章“壓強”這部分的內容時，我就通過前后兩次截然不同的實驗現象來激發起學生們深入探究實驗本質的好奇心。在大氣壓強的“覆杯實驗”中，我將實驗分為兩次進行：首先在第一次試驗中，我先用一個杯子裝滿水，杯口上邊放置一個紙片，然后再將杯子倒轉過來，讓學生們思考紙片會不會掉下來，實驗結果證明這種情況下的紙片不會掉下來;然后在接下來的實驗中，我又換了一個中間帶圓孔的紙片，然后繼續讓學生們思考這種情況下的紙片會不會掉下來，然后學生們這個時候對此實驗現象的猜測就出現了分歧，而最后的實驗結果證明：這種情況下紙片會掉水也會也會撒出。這樣在前后兩種鮮明的實驗現象的對比下，學生們就能夠更加深刻地認識到大氣壓強對于我們生活中所起到的巨大作用，并且對壓強公式“”的理解也會更加透徹深入。

通過這種對比實驗現象的方式，學生們的好奇心會被最大程度的激發，其學習的主觀能動性也會極大增強，學生們能夠在好奇心的驅使下開展更加高效和科學的實驗探究活動，其動手實踐能力和科學探究能力都會在這個過程中得到全面提升。

二、變量對比，發現規律

在開展對比實驗教學時，還有一種最為高效也最為常見的教學模式就是變量對比實驗教學法，也簡稱為控制變量法。這種方式的能夠深入探究不同的變量對于實驗的具體影響，在這個過程中我們可以將其他無關變量都設為相同，然后以要探究的變量為依據設置對比實驗，在這個過程中深入發掘相關的實驗規律。

比如在教學人教版初中物理八年級下冊第八章“運動和力”這部分的內容時，有一個實驗是“探究滑動摩擦力與哪些因素有關”，在這個過程中我就通過了變量對比法來進行教學，學生們在分析了相關的原理后，初步確定了滑動摩擦力F可能會與物體運動的速度v、物體的質量m以及接觸面的粗糙程度μ等有關。然后在確定了這個方向之后，我們逐一將這三種性質當作被控制的變量，然后在保持其他兩種變量相同的情況下進行實驗測量。以接觸面的粗糙程度為例，在這個實驗中我們就需要保持滑塊的質量和速度相同，然后用不同粗糙程度的斜面來進行實驗。按照這個思路，學生們就能夠深入探究出滑動摩擦力與哪些實驗因素有關，這種實驗方式不僅簡潔有效而且得到的實驗結論也更加具有可信度。

由此可見，這種設置變量對比的教學法是一種非常科學且有效的實驗教學方式，學生們能夠在對變量進行對比的過程中發現相關重要的物理規律，并且全面提升學生們對于這種物理規律的理解程度，使其在做題時能夠靈活應用并高效掌握。

三、方案對比，學會創新

除了以上兩種對比方式外，還有一種對比方式就是在實驗方案的整體上進行系統的對比，這就需要學生們具有較強的創新思維能力，要從自身需求出發，設計出更加高效合理的對比實驗方案。

比如在教學人教版初中物理九年級第十五章“電流和電路”這部分的內容時，學生們通過預習，都已經初步掌握了串聯電路和并聯電路中干路電流、電壓、電阻和支路的電流、電壓、電阻之間的關系。但是，學生們對于這部分內容的掌握僅僅停留在了對于相關公式的應用之上，其并不能夠深刻地掌握和理解這些公式的由來，所以其總是在應用時將這兩種電路的公式弄混。因此，我決定引導學生們自行設計一組對比實驗來深入探究這些知識的本質。學生們在我的引導下，搭建了串聯和并聯兩種電路，然后分別對兩種電路中的各個干路和支路的電流、電壓和電阻進行測量，之后通過數據分析得到了以下結論，串聯電路：，，;并聯電路：，，。

在學生們在對串聯電路和并聯電路的實驗方案進行對比的過程中，其能夠深刻的理解這兩種電路的不同的部分之間的各種規律并將其準確應用到相關類型的題目之中。

總之，進行對比實驗教學法是一種優化學生們物理學科知識結構，促進其物理學科思維水平取得進步和提升的良好方式。在這個過程中，教師要注重對學生們對比思維能力和創造性思維能力水平的培養，使學生們能夠用科學的、發展的眼光去發掘生活中的物理問題并通過設計實驗的方式將其有效解決，在這個過程中不斷升華自身的學科思維能力，促進其個各方面綜合能力的全面發展。

參考文獻：

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