淺談對比性實驗在高職物理教學中的應用

摘要本文闡述了對比性試驗的概念、特點和內容，并分析了對比性實驗在物理教學中作用，以期為有關高職物理教師提供參考。

關鍵詞高職 物理 對比性實驗

中圖分類號:G424文獻標識碼:A

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，回顧物理學產生和發展的過程，可以看出物理實驗自始至終都占有極其重要的地位。無論是經典物理學的建立和發展，還是現代物理學的進展都與物理實驗息息相關。可以預言，未來物理學的發展一定離不開物理實驗。

1 對比性實驗的概念

物理實驗是研究與發展物理學的基本手段，它不僅是技術的操作過程，而且包含了豐富的認識論和方法論內容。搞好物理實驗教學將有利于啟發和培養學生的發散性思維和創造能力。對比性實驗是以認識不同研究對象之間的共同性和差異性為基本思路的一種實驗方法。它是通過對事物相同和相異的對照比較、發現和揭示事物的內在本質和規律，從而達到全面、深刻地認識事物的目的。

2 對比性實驗的特點

(1)對比性實驗直觀、淺顯易懂。例如，在講授“晶體二極管”時，教師可演示兩個對比性實驗。實驗之一是在音樂卡片電路中正向串聯一只晶體二極管，接通電源后，便會奏出悅耳動聽的音樂;實驗之二是在實驗一的基礎上，將二極管反向串接到電路中，接通電源后，卻無音樂聲發出。這“一響一靜”兩個實驗現象，直觀清晰，必然會把學生的注意力迅速集中到課堂上來，激發起學生極大的好奇心和探究其原因的強烈欲望。

(2)對比性實驗符合高職生的認知心理。觀察力與思維活動密切聯系，是一種感知與思維相結合的能力。隨著抽象邏輯思維的發展，高職生觀察力的目的性、計劃性、組織性已達到了相當水平，觀察范圍比以前也有擴大。研究表明，在各種認知因素的發展中，感知力的發展最快，到17～18歲時，就已達到最高水平。但由于高職生在這一時期尚不完全具備其它的一些高級的心理品質，且缺乏一定的知識經驗，因此還不能很好地對事物進行觀察，分析觀察時容易出現只重細節、忽略整體或只重整體、忽略細節的傾向。教學過程中實驗對比法的運用，能培養學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 對比性實驗可對比性內容

經梳理，把書本上的實驗分成三類對比性實驗。即:(1)實驗條件、環境或實驗過程的對比性;(2)實驗現象的對比性;(3)正誤操作的對比性。下面就上述三個方面的實驗對比教學作以闡述，以利今后物理教學質量的提高。

(1)實驗條件、環境或操作過程的對比性。實驗條件、環境或實驗操作過程的改變有利于知識結論的得出，便于比較，更有利于掌握物理基礎知識，應用物理知識解決實際問題的能力，它比單一的條件限制得出的結論更具有說服力。

(2)實驗現象的對比性。物理實驗教學一個關鍵的基礎就是得出準確的現象問題，只有現象準確，結論方可正確，它是關系到我們學生在學習物理學科中是否得心應手的一個重要因素。如果在此基礎上加以實驗對比，通過現象的不同(在同一環境條件下)有利于形成準確的物理概念，鞏固所學的物理知識點，搞清物質性質的實質，達到全面掌握和應用物理知識的能力。

(3)正誤操作的對比性。在物理教學中，一般來講，一個錯誤的操作導致得不出應得的結論，有時甚至得出一個完全錯誤的結論。所以教師通常要求學生盡量按照實驗規定的要求正確操作，追求完美的實驗效果。但是在實際教學實踐中，學生往往會出現操作出錯或失誤，導致一個錯誤的實驗結果產生。少量有意的或無意的錯誤操作會給物理基礎知識的學習帶來事半功倍的效果，就其真正原因分析，實際上是正反對照，是“吃一塹長一智”的經驗所得。

4 對比性實驗運用作用

(1)運用對比性實驗幫助學生形成正確的物理概念。有些物理概念比較抽象學生難于理解，設計對比性實驗，邊引導邊實驗邊分析，抽象出事物的本質特征，幫助學生形成概念，完成認識上的飛躍。

(2)用對比性實驗糾正學生的錯誤概念。為了糾正學生在生活經驗中形成的錯誤觀念，建立正確概念，恰當地運用對比性實驗也能收到較好的教學效果。

(3)運用對比性實驗導出物理規律。對于學生易于形成片面認識的物理規律，設計針對性強的對比性實驗，可以幫助學生完成認識上的飛躍。例如:探究決定電阻大小因素的實驗。第一步，當溫度、導體的材料和長度一定，改變導體的橫截面積，觀察:回路里的安培表示數發生變化，當橫截面積越大，示數越大。第二步，當溫度、導體的材料和橫截面積一定，改變導體的長度，觀察:回路里的安培表示數發生變化，當長度越長，示數越小。第三步，當溫度、導體的橫截面積和長度一定，改變導體的材料，觀察:安培表示數隨著材料的變化而變化。第四步，導體的材料、長度和橫截面積一定，改變溫度，觀察:安培表的示數隨著溫度的改變而改變。通過對比性實驗得到，影響電阻的大小的因素:溫度、材料、長度、橫截面積。同一金屬材料，溫度一定時，長度越長，橫截面積越小，電阻越大。

(4)運用對比性實驗理解物理現象本質。學會用心觀察生活中的例子，對比前后的感受可以更好地理解其物理本質。