谈初中物理教学中的对比性实验

贾海欣

〔摘要〕物理实验能让学生从容参与，在参与中思考，在思考中求进取，在进取中求成功，在成功中求乐趣才会更主动的去学，从而形成良性循环。多年来的教学经验告诉我，对比性实验能激发学生的兴趣，培养学生严谨的科学态度，能养成良好的自学能力。

〔关键词〕物理概念物理现象对比实验教学运用

物理实验是研究与发展物理学的基本手段，它不仅是技术的操作过程，而且包含了丰富的认识论和方法论内容。搞好物理实验教学将有利于启发和培养学生的发散性思维和创造能力。对比性实验是以认识不同研究对象之间的共同性和差异性为基本思路的一种实验方法。它是通过对事物相同和相异的对照比较、发现和揭示事物的内在本质和规律，从而达到全面、深刻地认识事物的目的。

1运用对比性实验，巧妙导入新课

运用对比性实验导入新课有利于创设问题情境，使学生形成认知冲突，激发学生的探究欲望，在上课伊始就能紧紧抓住学生的注意力，唤起学生浓厚的学习兴趣；并可使学生人人参与讨论，活跃了课堂气氛，体现了以学生为主体，避免教师唱“独角戏”的现象；在教师的点拔下，同学们自己发现问题，分析问题，寻求实验现象产生的原因，进而得出结论，从而取得较好的教学效果。在变压器的教学中，采用如下图连好电路。实验一，把学生电源打在直流档输入，观察实验结果。实验二，把学生电源打在交流档，看灯泡亮暗，这“一亮一暗”两个实验现象，必然会把学生的注意力迅速集中到课堂上来，激发起学生极大的好奇心和探究其原因的强烈欲望。在实验二中，继续调高电压，使输入电压大于灯泡的额定电压，观看灯泡的亮暗，并注意有否烧掉灯泡。这实验结果引发学生的思考，输入电压与灯泡的额定电压的大小的对比，引出图中的装置就是一个变压器，从而进行新课的教学。

2用对比性实验纠正学生的错误概念为了纠正学生在生活经验中形成的错误观念，建立正确概念，恰当地运用对比性实验也能收到较好的教学效果。例如关于“自由落体运动”的教学，我针对学生认为质量大的物体下落得快，质量小的物体下落得慢的错误认识，设计了以下的对比性实验。

先从相同高度处同时释放一个小铁球和一张纸片，结果小球下落得快。不少学生错误地认为小铁球质量大，下落快，因而得出下落加速度由其质量决定的错误结论。此时教师不要急于纠正学生的错误，而是接着分别演示：①两张相同的纸片，其中一张揉成一个小团，再从同样高度同时释放，结果观察到纸团下落快。②将一张质量较小的小纸片揉成一团与一张质量较大的纸片，同时从同样高度开始下落，可观察到质量小的纸团反而下落得快。当学生弄清纸片之所以比纸团下落得慢是因为空气阻力对纸片影响大以后，进而提出：“如果没有空气阻力的影响，将会出现什么现象”，让学生思考。然后再过渡到解决问题的对比性实验：“钱毛管”实验。先观察抽成真空的“钱毛管”中的金属片、小羽毛、小软木塞在没有空气阻力时，下落加速度都相同。接着打开“钱毛管”上的开关，让空气进入“钱毛管”里，再把“钱毛管”倒立起来，这时可以看到这些物体下落的快慢是不同的，前后两次实验的对比分析，突出了阻力对下落快慢的影响，形成了“重力加速度与质量无关”的正确概念。

3运用对比性实验导出物理规律

对于学生易于形成片面认识的物理规律，设计针对性强的对比性实验，可以帮助学生完成认识上的飞跃，例如，初中学生对“二力平衡”条件觉得很简单，似乎没有什么困难，但又往往形成片面的认识。在课堂教学中，我从日常生活中吊在电线上的电灯，放在桌子上的书籍等物体保持静止状态等实例引发，进而做“二力平衡的条件”的演示实验（课本中安排的），让学生仔细观察并读出小车保持静止时两边吊盘里砝码的重力，并向学生提出探索性问题：“二力在什么条件下才会平衡？”学生往往得出片面的结论：“二力平衡条件是二力的大小相等，方向相反。”这时引导学生再仔细观察如下两个有针对性的对比实验。①两个力大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上（即用两个小车拼合在一起代替原来的小车实验）；②两力大小相等，方向相反，作用在同一个物体（小车）上，但两力的作用线不在同一条直线上。通过这两个实验，学生自己否定了原先的片面论断，从而得出科学的结论：“作用在一个物体上的两个力，如果在同一条直线上，大小相等，方向相反，这两个力就平衡。”

4运用对比性实验理解物理现象的本质

对比性实验中学生的思维正处于由具体运演向形式运演过渡的阶段，他们十分习惯于借助实物操作来思考问题。在此情况下怎样将生动、直观的物理实验与发展学生的思维结合起来。就成为摆在物理教育工作者面前的一个重要课题。物理教学中的各种对比性实验对于全面发展学生的思维能力，优化思维品质具有重要作用。在浮力一课的教学中，为了揭示浮力产生的原因是水中的向上和向下的压强差对物体造成的压力差，我设计了如下浮力消失和产生的对比实验，把一块蜡块的底面紧压在平底的玻璃器皿的底面，使之紧密接触，然后缓慢地注水于容器中，使整个蜡块都浸没在水中，蜡块并不浮起。如果将蜡块与器皿底接触处推开一道小缝，让水浸入，蜡块则很快就浮起来。通过对比，学生对浮力产生的本质原因的理解就具体而深刻了。在平抛运动的教学中，根据理论分析得到平抛运动的物体的水平射程等于初速度乘以时间，而空中飞行的时间由高度决定。为了验证这两个结论，可以拿粉笔头做平抛运动。实验一，当高度一定，以相同的速度水平抛出粉笔，速度越大，射程越大。实验二，控制水平抛出的速度，高度越高，时间越长，射程也越大。两个很简单的对比性实验，很完美地验证了结论的正确性。

作者单位：河北省定州市韩家洼初级中学