物理教學中對比性實驗的運用

孔繁榮

摘要：在整個物理教學環節中，實驗作為物理研究的基本方法之一，在物理教學中發揮著重要的作用，直接影響著物理教學的最終效果。因此在教學過程中，物理教師可以根據授課內容適當的引入一些實驗，通過輔助教學的方式，激發學生的學習興趣，使得學生產生一些懸念，并通過懸念的最終解決，提高學生的動手能力和解決問題的能力。對比試驗是一種科學有效的試驗方法，它主要通過設置兩個實驗組，并通過對比試驗結果進行分析的方法，探究實驗對象與一些實驗因素之間的關系。本文就物理教學中對比性試驗的運用提出了一些觀點和看法。

關鍵詞：物理 教學 對比性試驗

1 對比性試驗的定義及方法

所謂對比性試驗，就是指在實驗中根據實驗內容設置兩個對比試驗組，除了一個特定的實驗因素外，其他各方面均為相同的，通過實驗結果的對比，得出影響實驗結果的因素所在的試驗方法。這種試驗方法可以充分強化特殊因素對實驗結果的影響程度，增強了試驗的科學性。在物理教學中，對比性試驗的引入可以有效地提高教學水平和質量，培養學生的學習興趣，引導學生及時發現問題并最終解決問題，得出關鍵性結論。

對比性試驗的過程及方法主要分為以下幾個方面：一是提出實驗問題；二是做出科學假設；三是制定相關實驗計劃；四是進行試驗并做好實驗記錄；五是得出最終結論；六是通過實驗小組討論的的方式對實驗結果進行分析。

2 對比性試驗在物理教學中的實際應用

在物理課程的學習當中，一些物理學概念、規律等較為抽象，學生難以理解，往往就會對授課教師的課堂教學效果造成極大影響。因此，在物理教學中適時引入一些對比性試驗就能起到增強授課效果，培養學生獨立思考能力和動手能力的作用。對比性試驗在物理教學中的應用主要體現在以下幾個方面：

2.1 通過對比性試驗的應用幫助學生正確理解概念。在物理學的授課中，一些物理概念往往較為抽象，理論性較強，學生難以理解。因此，授課教師就可以根據課程內容安排增加一些對比性試驗，幫助學生學習和理解概念的涵義及應用范圍。如在學習大氣壓強這一物理概念時，授課教師就可以通過設計對比性試驗的方式幫助學生理解。再在此教學環節中，物理教師就可以設計兩個對比性試驗，一是水杯-厚紙片實驗，在實驗進行中，引導學生積極思考，提出問題并進行分析。如教師可以在實驗前劃分實驗討論小組，當水杯中裝滿水后，將厚紙片輕輕蓋于杯口，用手按住紙片后，將水杯倒轉過來。此時教師可以先不急于向學生們展示實驗結果，而采用提問的方式，引起學生注意，引導他們積極思考。如教師可以提問學生“手放開之后，杯中的水會灑出來嗎？”，“水為什么沒灑出來？”。當學生思考完畢并作出回答后，教師便可放開手，讓學生觀察杯中水并未灑出來這一奇特現象，學生此時一定會感到非常驚訝，并急于知道原因，并紛紛猜測，“是不是紙片沾水后將瓶口黏住，阻止了水往外流動”，“是不是紙片受到一個向上的力，從而阻止了水的流動”。授課教師可以先不急于揭示答案，而是在此基礎上繼續以實驗的方式引導學生最終得出結論。如可以在實驗的紙片與杯口的接觸位置撬開一道縫隙，觀察實驗現象，安排小組討論的形式引導學生逐漸理解大氣壓強這一概念，并通過層層分析，最終得出結論。同時教師還可以進一步加深學生的理解，通過著名的馬德保半球試驗，引導學生理解大氣壓強的普遍存在性，從而起到加強學習效果的作用。

2.2 通過對比性試驗的應用糾正學生在概念理解和運用中的錯誤。在物理學習的過程中，學生難免會在概念的理解和應用中出現一些錯誤。此時，教師就可通過安排對比試驗的方式，引導學生糾正錯誤，樹立正確概念，增強教學效果。如在學習“自由落體運動”這一課時，很多學生由于對自由落體運動規律存在理解偏差，所以就有了“質量大的物體下落速度快”的錯誤理解。物理教師在這一課的教學中，可以先不急于糾正學生的認識錯誤，而是通過實驗的方式糾正學生的理解偏差。教師可以通過以下兩組實驗幫助學生理解，一是將兩張質量形狀完全相同的紙作為實驗工具，將其中一張紙揉成紙團，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。通過實驗，學生可以明確質量和形狀對物體下落速度的影響，從而糾正以往的錯誤認識。

2.3 通過對比性試驗的應用引導學生對物理規律的全面認識。學生在學習物理課程時，往往會因為自身知識量的不足而對一些規律出現片面理解。對比性試驗的引入可以有效加強學生對規律的認識，從而全面理解規律內涵。如教師在講授“二力平衡“一課時，可以以桌子上書本等物體的靜止狀態為例，引發學生思考二力平衡的存在，同時通過天平兩端砝碼質量相等，兩端平衡引導學生認識規律。而此時學生往往會出現片面理解，認為兩端的力相等，方向相反，因此出現平衡狀態。而這時教師可以進一步加強實驗效果，將大小相等方向相反的力同時作用于同一物體上，引導學生糾正錯誤理解，加強認識。

3 小結

綜上所述，對比性試驗作為一種有效的教學輔助手段，在物理教學環節中發揮著重要作用。因此，授課教師必須充分利用對比性試驗的重要性，積極將其運用到教學中，以起到培養學生自主思考能力和動手能力，增強授課效果，提高教學質量的作用。

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