對(duì)比實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中應(yīng)用

1、對(duì)比實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中應(yīng)用摘 要"對(duì)比實(shí)驗(yàn)”就是將"對(duì)比”和"實(shí)驗(yàn)” 這兩種認(rèn)識(shí)事物的方法有機(jī)結(jié)合在一起，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì) 比，或用對(duì)比的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生更好地建立正確的 物理概念、理解和掌握物理規(guī)律，從而進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí) 物理的興趣、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力。本文著重論述對(duì)比 實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的效應(yīng)。關(guān)鍵詞對(duì)比實(shí)驗(yàn)效應(yīng)概念能力對(duì)比就是將相近、相關(guān)的事物或現(xiàn)象放在一起，對(duì)照著 進(jìn)行觀察，通過(guò)異中求同或同中求異的比較，突出事物或現(xiàn) 象的本質(zhì)特征，使事物的性質(zhì)、狀態(tài)或特征更鮮明突出，便 于理解和鞏固。而“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”就是將'對(duì)比”和"實(shí)驗(yàn)”

2、這兩種認(rèn)識(shí)事物的方法有機(jī)結(jié)合在一起，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì) 比，或用對(duì)比的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生更好地建立正確的 物理概念、理解和掌握物理規(guī)律。下面筆者就結(jié)合實(shí)例談一 談對(duì)比實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的效應(yīng)。運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)引入新課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣學(xué)生總是對(duì)新鮮事物或現(xiàn)象感興趣，存在好奇心。教師 從有啟發(fā)性的對(duì)比實(shí)驗(yàn)開(kāi)始引入新課，不但能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈 的求知欲，引起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，而且有利于向?qū)W生顯 示新課題的目的性，是一種很好的新課導(dǎo)入方式。例如在講授"實(shí)際功率”時(shí)，筆者是這樣設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn) 的。師：200w的燈泡亮還是50w的燈泡亮？生：當(dāng)然是200w 的燈泡亮。師：將“220v, 200w”

3、和“220v, 50w”兩燈泡 并聯(lián)接入220v的電源中，果然與學(xué)生的答案一致。生：這 時(shí)學(xué)生會(huì)興奮地叫起來(lái)，他們是對(duì)的，當(dāng)然高興。師：將兩 燈泡串聯(lián)接入電路中時(shí)，50w的反而比200w的要亮得多。生: 感到驚訝：“這是怎么回事？ ”真實(shí)、生動(dòng)、形象、直觀的 對(duì)比實(shí)驗(yàn)，不但能賦予學(xué)生豐富的物理表象，而且能通過(guò)感 官的刺激，喚起他們對(duì)物理學(xué)習(xí)的熱情及對(duì)物理問(wèn)題的深入 探究，進(jìn)而發(fā)展他們的科學(xué)思維能力。運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)糾正錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，形成正確的物理概念在學(xué)習(xí)某些物理知識(shí)前，由于先入為主和生活經(jīng)驗(yàn)等原 因，學(xué)生可能會(huì)形成錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。為了糾正學(xué)生已形成的錯(cuò) 誤認(rèn)識(shí)，形成正確的概念，運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)會(huì)收到很好的教

4、學(xué) 效果。比如：在講授“串聯(lián)電路電流的規(guī)律”時(shí)，學(xué)生猜想電 流像水流一樣，從正極流出，電流越來(lái)越小，電流越小，燈 泡越暗。怎樣打破學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)呢？筆者設(shè)計(jì)了如下實(shí) 驗(yàn)，給學(xué)生提供兩只規(guī)格不同的小燈泡，串聯(lián)接入電路， 閉合開(kāi)關(guān)，觀察燈泡的亮度，然后再把小燈泡前后位置顛倒, 再觀察燈泡的亮度，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)小燈泡不是越來(lái)越暗，而是 發(fā)光強(qiáng)的小燈泡，不管接到什么地方都亮。通過(guò)前后對(duì)比， 學(xué)生知道自己的想法錯(cuò)了，那么串聯(lián)電路中電流到底有什么 規(guī)律呢？然后再通過(guò)電流表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。燈泡的亮度為什 么不同呢？這又為下學(xué)期功率的學(xué)習(xí)打下伏筆。又如：在講授大氣壓強(qiáng)這節(jié)課中，由于大氣壓是比 較抽象的，如何讓學(xué)生了

5、解它的存在呢？在演示“覆杯實(shí)驗(yàn) 時(shí)”時(shí)，為了能大大提高實(shí)驗(yàn)的可信度，筆者在杯子底部鉆 了個(gè)小圓孔，用手指按住小圓孔，在杯里盛滿(mǎn)水，用硬紙片 把杯口蓋嚴(yán)，同時(shí)另一只手按住紙片把杯子倒過(guò)來(lái)使杯口向 下，放開(kāi)手后，紙片不會(huì)掉下來(lái)，杯子里的水也不會(huì)流出來(lái)。 這時(shí)，學(xué)生可能認(rèn)為“紙片是被粘住了”，然后筆者把按住 小圓孔的手指移開(kāi)，結(jié)果紙片掉下來(lái)了，水也流出來(lái)了。這 樣通過(guò)手指按住小圓孔和不按住小圓孔兩次實(shí)驗(yàn)的對(duì)比，使 學(xué)生觀察到兩次實(shí)驗(yàn)中紙片都與水接觸，所不同的是后一次 實(shí)驗(yàn)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(gè)結(jié)論的可信度。三、運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較驗(yàn)證，牢

6、記物理規(guī)律學(xué)完物理規(guī)律后，如何熟練識(shí)記，留下深刻的印象呢？ 為了加深印象，強(qiáng)化物理規(guī)律，筆者引入了一些簡(jiǎn)單有趣的 對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，效果很好。比如：在講授“電磁波的特性”時(shí)，筆者設(shè)計(jì)了如下對(duì) 比實(shí)驗(yàn)。將手機(jī)的“背景燈光提示”功能（手機(jī)接收到信號(hào) 后有燈光顯示）打開(kāi)后放在真空罩中，用抽氣機(jī)抽去罩中的 空氣，打電話(huà)呼叫真空罩中的手機(jī)。這時(shí)，筆者向?qū)W生提出 了兩個(gè)問(wèn)題：1、整個(gè)過(guò)程中，你聽(tīng)到的聲音如何變化？ 2、 整個(gè)過(guò)程中，手機(jī)能否接受到呼叫信號(hào)？通過(guò)這組對(duì)比實(shí) 驗(yàn)，學(xué)生對(duì)聲音不能在真空中傳播，而電磁波可以在真空中 傳播這個(gè)物理規(guī)律記憶深刻。四、運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)展開(kāi)教學(xué)，突破教學(xué)難點(diǎn)在中學(xué)物理教學(xué)中，

7、教學(xué)難點(diǎn)的形成往往有三個(gè)原因： 一是學(xué)生固有的生活經(jīng)驗(yàn)與物理事實(shí)相悖，給教學(xué)帶來(lái)一定 程度上的負(fù)作用；二是教學(xué)內(nèi)容比較抽象，部分學(xué)生難以掌 握；三是教材里部分內(nèi)容較為生硬難懂。如何突破教學(xué)難點(diǎn) 呢？筆者設(shè)計(jì)了一些輔助性的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段去引 導(dǎo)學(xué)生洞察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是突破教學(xué)難點(diǎn)的有效方法之一。如：在“碘的升華”實(shí)驗(yàn)中，筆者設(shè)計(jì)了一組對(duì)比實(shí)驗(yàn), 目的是為了讓學(xué)生弄清升華與熔化的區(qū)別。分析：實(shí)驗(yàn)1中，水的溫度低于碘的熔點(diǎn)，沒(méi)有達(dá)到碘 熔化的條件。所以出現(xiàn)的碘蒸氣不會(huì)是汽化形成的，只能是 升華形成的而在實(shí)驗(yàn)2中，酒精燈火焰的溫度高于碘的熔 點(diǎn)、沸點(diǎn)的溫度，出現(xiàn)的碘蒸氣也可能是碘熔化后，再汽化 形成

8、的。通過(guò)以上的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，大部分學(xué)生對(duì)熔化與升華現(xiàn) 象都能輕松區(qū)分，并能對(duì)生活中的升華現(xiàn)象做出合理的解 釋。如：冬天冰凍的衣服也能晾干、衣櫥中的樟腦丸慢慢的 變小、白熾燈用久后內(nèi)壁發(fā)黑等。又如：在講授“液化”時(shí)，為了讓學(xué)生進(jìn)一步理解氣體 液化的條件，筆者又設(shè)計(jì)了如下的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。如圖，在兩個(gè) 相同的燒杯中分別盛有冰塊和熱水，上方均有一塊玻璃片分 別為a和b,過(guò)一段時(shí)間后，請(qǐng)學(xué)生觀察所看到的現(xiàn)象。分析：第一張圖中，空氣中溫度較高的水蒸氣遇到溫度 比它低的玻璃，液化成小水珠，附著在玻璃片上，小水珠在 玻璃片的上表面。第二張圖中，燒杯中溫度較高的水蒸氣在 上升過(guò)程中，遇到溫度比它低的玻璃，液化成小水珠，

9、附著 在玻璃片上，小水珠在玻璃片的內(nèi)表面。通過(guò)這組對(duì)比實(shí)驗(yàn), 學(xué)生對(duì)氣體“遇冷液化”的條件有了深刻的理解。再越到類(lèi) 似的情況，如冬天戴眼鏡的人從室外走到室內(nèi)，鏡片上會(huì)模 糊不清，夏天從空調(diào)房里走到房外，鏡片上會(huì)模糊不清等物 理現(xiàn)象都可以作出合理的解釋。 五、運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn) 展開(kāi)探究，提高科學(xué)探究的有效性物理量概念得出后，離不開(kāi)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(xué)生通過(guò)提出問(wèn) 題、作出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論等關(guān)鍵環(huán)節(jié) 去體驗(yàn)探究的樂(lè)趣。由于影響的因素可能不止一個(gè)，因此用 “控制變量”的對(duì)比實(shí)驗(yàn)可以更好的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，比較結(jié) 果。比如：在探究“感應(yīng)電流的方向和

10、哪些因素有關(guān)時(shí)” 時(shí)，有些同學(xué)猜想：感應(yīng)電流的方向可能和磁場(chǎng)方向、導(dǎo)體 切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)。因此，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要控 制一個(gè)因素不變，改變另一個(gè)因數(shù)，觀察靈敏電流計(jì)的偏轉(zhuǎn) 情況，從而探究出感應(yīng)電流的方向是否和上述因素有關(guān)。對(duì) 次，筆者設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)表格：學(xué)生通過(guò)分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和2或3和4,可知，感 應(yīng)電流的方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，通過(guò)分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和 3或2和4,可知感應(yīng)電流的方向和導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的 方向有關(guān)。六、運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程是一個(gè)“探究”與“創(chuàng)造”的過(guò) 程，這正是“過(guò)程與方法”教學(xué)目標(biāo)的內(nèi)容。對(duì)比實(shí)驗(yàn)中不 同的操作體現(xiàn)著不同的思想

11、，不同的思想凝聚著不同的探究 理念，因此對(duì)比實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。比如：在講解滑動(dòng)摩擦力的測(cè)量時(shí)，書(shū)本上介紹的實(shí)驗(yàn) 方法如左下圖所示，即用彈簧秤水平勻速拉動(dòng)木板上的木 塊，記錄的拉力就等于摩擦力（二力平衡）。學(xué)生通過(guò)實(shí)際 操作，發(fā)現(xiàn)了以下問(wèn)題，例如：用手拉動(dòng)難以保證拉力水平 且是做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；彈簧測(cè)力計(jì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的示數(shù)不穩(wěn) 等。有些同學(xué)便從中得到啟示，設(shè)計(jì)了右下圖的實(shí)驗(yàn)方法， 即將木塊用細(xì)線(xiàn)和彈簧測(cè)力計(jì)固定在墻上，拉動(dòng)底下的木 板。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)第二種實(shí)驗(yàn)方案有效克服了第一種 方案的缺點(diǎn)，測(cè)量出的滑動(dòng)摩擦力大小更精確，同時(shí)鍛煉了 學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力?？傊?，對(duì)比實(shí)驗(yàn)以其現(xiàn)象直觀性好、可信度高等優(yōu)越性 深受教師與學(xué)生的歡迎，理想的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生的 學(xué)習(xí)興趣，提髙學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及動(dòng)手操作能力，有助于學(xué)生形成正確的物理概 念、深入理解物理規(guī)律。通過(guò)探索實(shí)踐，對(duì)比實(shí)驗(yàn)必將會(huì)在 初中物理課堂上展現(xiàn)出突出的優(yōu)勢(shì)?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】：1 于洪臣.小議對(duì)