淺談對(duì)比性實(shí)驗(yàn)在高職物理教學(xué)中的應(yīng)用

仇海鷹

摘要本文闡述了對(duì)比性試驗(yàn)的概念、特點(diǎn)和內(nèi)容,并分析了對(duì)比性實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中作用,以期為有關(guān)高職物理教師提供參考。

關(guān)鍵詞高職 物理 對(duì)比性實(shí)驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào):G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),回顧物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程,可以看出物理實(shí)驗(yàn)自始至終都占有極其重要的地位。無(wú)論是經(jīng)典物理學(xué)的建立和發(fā)展,還是現(xiàn)代物理學(xué)的進(jìn)展都與物理實(shí)驗(yàn)息息相關(guān)。可以預(yù)言,未來(lái)物理學(xué)的發(fā)展一定離不開(kāi)物理實(shí)驗(yàn)。

1 對(duì)比性實(shí)驗(yàn)的概念

物理實(shí)驗(yàn)是研究與發(fā)展物理學(xué)的基本手段,它不僅是技術(shù)的操作過(guò)程,而且包含了豐富的認(rèn)識(shí)論和方法論內(nèi)容。搞好物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)將有利于啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)造能力。對(duì)比性實(shí)驗(yàn)是以認(rèn)識(shí)不同研究對(duì)象之間的共同性和差異性為基本思路的一種實(shí)驗(yàn)方法。它是通過(guò)對(duì)事物相同和相異的對(duì)照比較、發(fā)現(xiàn)和揭示事物的內(nèi)在本質(zhì)和規(guī)律,從而達(dá)到全面、深刻地認(rèn)識(shí)事物的目的。

2 對(duì)比性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

(1)對(duì)比性實(shí)驗(yàn)直觀、淺顯易懂。例如,在講授“晶體二極管”時(shí),教師可演示兩個(gè)對(duì)比性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)之一是在音樂(lè)卡片電路中正向串聯(lián)一只晶體二極管,接通電源后,便會(huì)奏出悅耳動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè);實(shí)驗(yàn)之二是在實(shí)驗(yàn)一的基礎(chǔ)上,將二極管反向串接到電路中,接通電源后,卻無(wú)音樂(lè)聲發(fā)出。這“一響一靜”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,直觀清晰,必然會(huì)把學(xué)生的注意力迅速集中到課堂上來(lái),激發(fā)起學(xué)生極大的好奇心和探究其原因的強(qiáng)烈欲望。

(2)對(duì)比性實(shí)驗(yàn)符合高職生的認(rèn)知心理。觀察力與思維活動(dòng)密切聯(lián)系,是一種感知與思維相結(jié)合的能力。隨著抽象邏輯思維的發(fā)展,高職生觀察力的目的性、計(jì)劃性、組織性已達(dá)到了相當(dāng)水平,觀察范圍比以前也有擴(kuò)大。研究表明,在各種認(rèn)知因素的發(fā)展中,感知力的發(fā)展最快,到17～18歲時(shí),就已達(dá)到最高水平。但由于高職生在這一時(shí)期尚不完全具備其它的一些高級(jí)的心理品質(zhì),且缺乏一定的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),因此還不能很好地對(duì)事物進(jìn)行觀察,分析觀察時(shí)容易出現(xiàn)只重細(xì)節(jié)、忽略整體或只重整體、忽略細(xì)節(jié)的傾向。教學(xué)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)對(duì)比法的運(yùn)用,能培養(yǎng)學(xué)生分析觀察和綜合觀察的能力,使高中生能全面、深入地觀察事物。

3 對(duì)比性實(shí)驗(yàn)可對(duì)比性內(nèi)容

經(jīng)梳理,把書(shū)本上的實(shí)驗(yàn)分成三類(lèi)對(duì)比性實(shí)驗(yàn)。即:(1)實(shí)驗(yàn)條件、環(huán)境或?qū)嶒?yàn)過(guò)程的對(duì)比性;(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比性;(3)正誤操作的對(duì)比性。下面就上述三個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)對(duì)比教學(xué)作以闡述,以利今后物理教學(xué)質(zhì)量的提高。

(1)實(shí)驗(yàn)條件、環(huán)境或操作過(guò)程的對(duì)比性。實(shí)驗(yàn)條件、環(huán)境或?qū)嶒?yàn)操作過(guò)程的改變有利于知識(shí)結(jié)論的得出,便于比較,更有利于掌握物理基礎(chǔ)知識(shí),應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,它比單一的條件限制得出的結(jié)論更具有說(shuō)服力。

(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比性。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)一個(gè)關(guān)鍵的基礎(chǔ)就是得出準(zhǔn)確的現(xiàn)象問(wèn)題,只有現(xiàn)象準(zhǔn)確,結(jié)論方可正確,它是關(guān)系到我們學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)科中是否得心應(yīng)手的一個(gè)重要因素。如果在此基礎(chǔ)上加以實(shí)驗(yàn)對(duì)比,通過(guò)現(xiàn)象的不同(在同一環(huán)境條件下)有利于形成準(zhǔn)確的物理概念,鞏固所學(xué)的物理知識(shí)點(diǎn),搞清物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)質(zhì),達(dá)到全面掌握和應(yīng)用物理知識(shí)的能力。

(3)正誤操作的對(duì)比性。在物理教學(xué)中,一般來(lái)講,一個(gè)錯(cuò)誤的操作導(dǎo)致得不出應(yīng)得的結(jié)論,有時(shí)甚至得出一個(gè)完全錯(cuò)誤的結(jié)論。所以教師通常要求學(xué)生盡量按照實(shí)驗(yàn)規(guī)定的要求正確操作,追求完美的實(shí)驗(yàn)效果。但是在實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生往往會(huì)出現(xiàn)操作出錯(cuò)或失誤,導(dǎo)致一個(gè)錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生。少量有意的或無(wú)意的錯(cuò)誤操作會(huì)給物理基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)帶來(lái)事半功倍的效果,就其真正原因分析,實(shí)際上是正反對(duì)照,是“吃一塹長(zhǎng)一智”的經(jīng)驗(yàn)所得。

4 對(duì)比性實(shí)驗(yàn)運(yùn)用作用

(1)運(yùn)用對(duì)比性實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生形成正確的物理概念。有些物理概念比較抽象學(xué)生難于理解,設(shè)計(jì)對(duì)比性實(shí)驗(yàn),邊引導(dǎo)邊實(shí)驗(yàn)邊分析,抽象出事物的本質(zhì)特征,幫助學(xué)生形成概念,完成認(rèn)識(shí)上的飛躍。

(2)用對(duì)比性實(shí)驗(yàn)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤概念。為了糾正學(xué)生在生活經(jīng)驗(yàn)中形成的錯(cuò)誤觀念,建立正確概念,恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用對(duì)比性實(shí)驗(yàn)也能收到較好的教學(xué)效果。

(3)運(yùn)用對(duì)比性實(shí)驗(yàn)導(dǎo)出物理規(guī)律。對(duì)于學(xué)生易于形成片面認(rèn)識(shí)的物理規(guī)律,設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng)的對(duì)比性實(shí)驗(yàn),可以幫助學(xué)生完成認(rèn)識(shí)上的飛躍。例如:探究決定電阻大小因素的實(shí)驗(yàn)。第一步,當(dāng)溫度、導(dǎo)體的材料和長(zhǎng)度一定,改變導(dǎo)體的橫截面積,觀察:回路里的安培表示數(shù)發(fā)生變化,當(dāng)橫截面積越大,示數(shù)越大。第二步,當(dāng)溫度、導(dǎo)體的材料和橫截面積一定,改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度,觀察:回路里的安培表示數(shù)發(fā)生變化,當(dāng)長(zhǎng)度越長(zhǎng),示數(shù)越小。第三步,當(dāng)溫度、導(dǎo)體的橫截面積和長(zhǎng)度一定,改變導(dǎo)體的材料,觀察:安培表示數(shù)隨著材料的變化而變化。第四步,導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積一定,改變溫度,觀察:安培表的示數(shù)隨著溫度的改變而改變。通過(guò)對(duì)比性實(shí)驗(yàn)得到,影響電阻的大小的因素:溫度、材料、長(zhǎng)度、橫截面積。同一金屬材料,溫度一定時(shí),長(zhǎng)度越長(zhǎng),橫截面積越小,電阻越大。

(4)運(yùn)用對(duì)比性實(shí)驗(yàn)理解物理現(xiàn)象本質(zhì)。學(xué)會(huì)用心觀察生活中的例子,對(duì)比前后的感受可以更好地理解其物理本質(zhì)。