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谈谈中学物理教学中“对比实验”的应用

2015-05-13查建军

文理导航 2015年11期
关键词:对比实验概念能力

查建军

【摘 要】“对比实验”以其现象直观性好、可信度高等优越性深受教师与学生的欢迎,理想的对比实验,要做到科学性、新颖性、简捷性的统一,不仅可以有效的培养学生的学习兴趣,提高学生发现问题和解决问题的能力,培养学生设计实验及动手操作能力,还有助于学生形成正确的物理概念、深入理解物理规律,提高课堂效率。

【关键词】对比实验;概念;能力

“对比实验”就是将“对比”和“实验”这两种认识事物的方法有机结合在一起,通过实验进行对比,或用对比的方法进行实验的一种教学方法。下面就对比实验在中学物理教学中的作用谈一点认识与体会。

一、利用“对比实验”激发学生的学习兴趣

在物理教学过程中常常需要借助物理实验得出正确的物理概念。但从实验现象到物理概念的建立往往跨度很大,因此,如何引导学生对比实验现象、形成概念是物理概念教学的出发点。真实、生动、形象、直观的对比实验,不但能赋予学生丰富的物理表象,而且能通过感官的刺激,唤起他们对物理学习的热情及对物理问题的深入探究,从而发展他们的科学思维能力。由于对比实验很适合初中生学习物理知识,所以很多物理概念都可以运用这种方法引入。

如:在《大气压强》这节课中,由于大气压是比较抽象的,如何让学生了解它的存在呢?教学中我用“覆杯实验”来引入,让学生思考:放开手后,硬纸片会不会掉下来?此时,绝大多数的学生都会回答:“会的”。后来当他们看到硬纸片竟没有掉下时,无不感到新奇有趣,顿时激发了他们的学习兴趣。在演示实验时,为了能大大提高实验的可信度,我在杯子底部钻了个小圆孔,用手指按住小圆孔,在杯里盛满水,用硬纸片把杯口盖严,同时另一只手按住纸片把杯子倒过来使杯口向下,放开手后,纸片不会掉下来,杯子里的水也不会流出来。这时,学生可能认为“纸片是被粘住了”,然后我把按住小圆孔的手指移开,结果纸片掉下来了,水也流出来了。这样通过手指按住小圆孔和不按住小圆孔两次实验的对比,使学生观察到两次实验中纸片都与水接触,所不同的是后一次实验是杯底与大气相通。从而解除了“纸片是被粘住了”的误解,提高了“大气压存在”这个结论的可信度。

二、利用“对比实验”进行有效的科学探究

物理量概念得出后,离不开定性或定量的分析,因此必须要探究影响物理量的可能因素,通常让学生通过提出问题、作出猜想、设计实验、实验验证、得出结论等关键环节去体验探究的乐趣。由于影响的因素可能不止一个,因此用“控制变量”的对比实验可以更好的观察实验现象,比较结果。

如:在探究“滑动摩擦力与那些因素有关”实验时,有些同学猜想:滑动摩擦力可能与物体运动的速度有关。我们在设计实验时,需要控制压力和接触面的粗糙程度不变,改变物体运动的速度,观察滑动摩擦力变化的情况,从而探究出滑动摩擦力与物体运动的速度是否有关。这里,物体运动速度可以通过拉物体的快慢解决,物体可选用木块,滑动摩擦力可以用弹簧测力计测得。具体的实验步骤是:先将木板水平放置桌面上,通过细线用弹簧测力计水平拉木块,以较慢的做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数F1;再以稍大、更大的速度重复上述实验过程,读出弹簧测力计的示数F2、F3;最后分析实验数据F1、F2、F3,得出结论。

三、利用“对比实验”突破课堂教学中的难点

在初中物理教学中,教学难点的形成往往有二个原因:一是学生固有的生活经验与物理事实相悖,给教学带来一定程度上的负作用;二是教学内容比较抽象,部分学生难以掌握。如何突破教学难点呢?教师可设计一些对比实验,引导学生洞察实验现象,是突破教学难点的一种有效方法。

如:在“碘的升华”实验中,我设计了一个对比实验,目的是为了让学生弄清升华与熔化的区别。

分析:实验1中,水的温度低于碘的熔点,没有达到碘熔化的条件。所以出现的碘蒸气不会是汽化形成的,只能是升华形成的.而在实验2中,酒精灯火焰的温度高于碘的熔点、沸点的温度,出现的碘蒸气也可能是碘熔化后,再汽化形成的。通过以上的两个实验,大部分学生对熔化与升华现象都能轻松区分,并能对生活中的升华现象做出合理的解释。这样将物理概念通过比较分析,讲深讲透,学生自然就可以突破难点了。

四、利用“对比实验”提高课堂学习效益

如:在一堂复习课上,我让二位同学现场竞走演示物体运动的快慢,得出速度概念的表达式V=S/t;再由另二位同学现场比赛提升重物,得出功率的表达式P=W/t。它们都反映了一物理量变化快慢的共同特征,它们的定义非常类似,它们的单位都由另外两个物理量的单位复合而成。这样,在较活跃的课堂气氛中,学生们复习了两个重要的物理概念,又灵活的运用了这两个概念,真正掌握了这两个物理概念。

总之,对比实验以其现象直观性好、可信度高等优越性深受教师与学生的欢迎,理想的对比实验,要做到科学性、新颖性、简捷性的统一,不仅可以有效的培养学生的学习兴趣,提高学生发现问题和解决问题的能力,培养学生设计实验及动手操作能力,还有助于学生形成正确的物理概念、深入理解物理规律。通过探索实践,对比实验必将会在初中物理课堂上展现出更突出的优势。

【参考文献】

[1]高传富.浅谈初中物理探究性实验教学[J].考试周刊, 2007,(12)

[2]余文森.有效课堂教学的基本要素[J].教育发展研究,2007,(40)

[3]高士明.浅谈影响中学物理课堂教学效率的因素[J]. 教育革新,2008,(5)

(作者单位:苏州工业园区唯亭学校)

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