物理教學(xué)中對(duì)比性實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用

孔繁榮

摘要：在整個(gè)物理教學(xué)環(huán)節(jié)中，實(shí)驗(yàn)作為物理研究的基本方法之一，在物理教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用，直接影響著物理教學(xué)的最終效果。因此在教學(xué)過(guò)程中，物理教師可以根據(jù)授課內(nèi)容適當(dāng)?shù)囊胍恍?shí)驗(yàn)，通過(guò)輔助教學(xué)的方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生產(chǎn)生一些懸念，并通過(guò)懸念的最終解決，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。對(duì)比試驗(yàn)是一種科學(xué)有效的試驗(yàn)方法，它主要通過(guò)設(shè)置兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組，并通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析的方法，探究實(shí)驗(yàn)對(duì)象與一些實(shí)驗(yàn)因素之間的關(guān)系。本文就物理教學(xué)中對(duì)比性試驗(yàn)的運(yùn)用提出了一些觀點(diǎn)和看法。

關(guān)鍵詞：物理 教學(xué) 對(duì)比性試驗(yàn)

1 對(duì)比性試驗(yàn)的定義及方法

所謂對(duì)比性試驗(yàn)，就是指在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置兩個(gè)對(duì)比試驗(yàn)組，除了一個(gè)特定的實(shí)驗(yàn)因素外，其他各方面均為相同的，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，得出影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素所在的試驗(yàn)方法。這種試驗(yàn)方法可以充分強(qiáng)化特殊因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度，增強(qiáng)了試驗(yàn)的科學(xué)性。在物理教學(xué)中，對(duì)比性試驗(yàn)的引入可以有效地提高教學(xué)水平和質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并最終解決問(wèn)題，得出關(guān)鍵性結(jié)論。

對(duì)比性試驗(yàn)的過(guò)程及方法主要分為以下幾個(gè)方面：一是提出實(shí)驗(yàn)問(wèn)題；二是做出科學(xué)假設(shè)；三是制定相關(guān)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃；四是進(jìn)行試驗(yàn)并做好實(shí)驗(yàn)記錄；五是得出最終結(jié)論；六是通過(guò)實(shí)驗(yàn)小組討論的的方式對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

2 對(duì)比性試驗(yàn)在物理教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用

在物理課程的學(xué)習(xí)當(dāng)中，一些物理學(xué)概念、規(guī)律等較為抽象，學(xué)生難以理解，往往就會(huì)對(duì)授課教師的課堂教學(xué)效果造成極大影響。因此，在物理教學(xué)中適時(shí)引入一些對(duì)比性試驗(yàn)就能起到增強(qiáng)授課效果，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和動(dòng)手能力的作用。對(duì)比性試驗(yàn)在物理教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.1 通過(guò)對(duì)比性試驗(yàn)的應(yīng)用幫助學(xué)生正確理解概念。在物理學(xué)的授課中，一些物理概念往往較為抽象，理論性較強(qiáng)，學(xué)生難以理解。因此，授課教師就可以根據(jù)課程內(nèi)容安排增加一些對(duì)比性試驗(yàn)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和理解概念的涵義及應(yīng)用范圍。如在學(xué)習(xí)大氣壓強(qiáng)這一物理概念時(shí)，授課教師就可以通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)比性試驗(yàn)的方式幫助學(xué)生理解。再在此教學(xué)環(huán)節(jié)中，物理教師就可以設(shè)計(jì)兩個(gè)對(duì)比性試驗(yàn)，一是水杯-厚紙片實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，提出問(wèn)題并進(jìn)行分析。如教師可以在實(shí)驗(yàn)前劃分實(shí)驗(yàn)討論小組，當(dāng)水杯中裝滿水后，將厚紙片輕輕蓋于杯口，用手按住紙片后，將水杯倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。此時(shí)教師可以先不急于向?qū)W生們展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而采用提問(wèn)的方式，引起學(xué)生注意，引導(dǎo)他們積極思考。如教師可以提問(wèn)學(xué)生“手放開之后，杯中的水會(huì)灑出來(lái)嗎？”，“水為什么沒(méi)灑出來(lái)？”。當(dāng)學(xué)生思考完畢并作出回答后，教師便可放開手，讓學(xué)生觀察杯中水并未灑出來(lái)這一奇特現(xiàn)象，學(xué)生此時(shí)一定會(huì)感到非常驚訝，并急于知道原因，并紛紛猜測(cè)，“是不是紙片沾水后將瓶口黏住，阻止了水往外流動(dòng)”，“是不是紙片受到一個(gè)向上的力，從而阻止了水的流動(dòng)”。授課教師可以先不急于揭示答案，而是在此基礎(chǔ)上繼續(xù)以實(shí)驗(yàn)的方式引導(dǎo)學(xué)生最終得出結(jié)論。如可以在實(shí)驗(yàn)的紙片與杯口的接觸位置撬開一道縫隙，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，安排小組討論的形式引導(dǎo)學(xué)生逐漸理解大氣壓強(qiáng)這一概念，并通過(guò)層層分析，最終得出結(jié)論。同時(shí)教師還可以進(jìn)一步加深學(xué)生的理解，通過(guò)著名的馬德保半球試驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生理解大氣壓強(qiáng)的普遍存在性，從而起到加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果的作用。

2.2 通過(guò)對(duì)比性試驗(yàn)的應(yīng)用糾正學(xué)生在概念理解和運(yùn)用中的錯(cuò)誤。在物理學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生難免會(huì)在概念的理解和應(yīng)用中出現(xiàn)一些錯(cuò)誤。此時(shí)，教師就可通過(guò)安排對(duì)比試驗(yàn)的方式，引導(dǎo)學(xué)生糾正錯(cuò)誤，樹立正確概念，增強(qiáng)教學(xué)效果。如在學(xué)習(xí)“自由落體運(yùn)動(dòng)”這一課時(shí)，很多學(xué)生由于對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律存在理解偏差，所以就有了“質(zhì)量大的物體下落速度快”的錯(cuò)誤理解。物理教師在這一課的教學(xué)中，可以先不急于糾正學(xué)生的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤，而是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式糾正學(xué)生的理解偏差。教師可以通過(guò)以下兩組實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解，一是將兩張質(zhì)量形狀完全相同的紙作為實(shí)驗(yàn)工具，將其中一張紙揉成紙團(tuán)，改變其形狀，從相同的高度將紙扔下，觀察兩者的下落情況；二是將質(zhì)量不同的兩塊木頭從相同高度釋放，觀察兩者的下落速度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以明確質(zhì)量和形狀對(duì)物體下落速度的影響，從而糾正以往的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。

2.3 通過(guò)對(duì)比性試驗(yàn)的應(yīng)用引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的全面認(rèn)識(shí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理課程時(shí)，往往會(huì)因?yàn)樽陨碇R(shí)量的不足而對(duì)一些規(guī)律出現(xiàn)片面理解。對(duì)比性試驗(yàn)的引入可以有效加強(qiáng)學(xué)生對(duì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，從而全面理解規(guī)律內(nèi)涵。如教師在講授“二力平衡“一課時(shí)，可以以桌子上書本等物體的靜止?fàn)顟B(tài)為例，引發(fā)學(xué)生思考二力平衡的存在，同時(shí)通過(guò)天平兩端砝碼質(zhì)量相等，兩端平衡引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)律。而此時(shí)學(xué)生往往會(huì)出現(xiàn)片面理解，認(rèn)為兩端的力相等，方向相反，因此出現(xiàn)平衡狀態(tài)。而這時(shí)教師可以進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，將大小相等方向相反的力同時(shí)作用于同一物體上，引導(dǎo)學(xué)生糾正錯(cuò)誤理解，加強(qiáng)認(rèn)識(shí)。

3 小結(jié)

綜上所述，對(duì)比性試驗(yàn)作為一種有效的教學(xué)輔助手段，在物理教學(xué)環(huán)節(jié)中發(fā)揮著重要作用。因此，授課教師必須充分利用對(duì)比性試驗(yàn)的重要性，積極將其運(yùn)用到教學(xué)中，以起到培養(yǎng)學(xué)生自主思考能力和動(dòng)手能力，增強(qiáng)授課效果，提高教學(xué)質(zhì)量的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王會(huì)峰，趙甫建.略論物理學(xué)史在物理教學(xué)過(guò)程當(dāng)中的價(jià)值[J].價(jià)值工程，2012（07）.

[2]周少卿.物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生善假于物的能力[J].價(jià)值工程，2012（06）.

[3]李俊英.對(duì)比性試驗(yàn)在電子線路中的應(yīng)用分析[J]消費(fèi)導(dǎo)刊，2010（08）.

[4]李松輝，王松根，劉立剛，石學(xué)斌，謝建章.碳纖維片加固鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋?qū)Ρ刃栽囼?yàn)研究[J].公路交通科技，2003（03）.endprint