57 金云燕
初中物理教学中对比性实验的运用
贵州省铜仁市第三中学 金云燕
实验是物理学研究的基本方法之一。初中物理是所有学科中最具有科学性的学科,每一个概念和规律、公式,都是通过物理实验得出。物理概念和规律是反映物理现象,物理过程本质属性的一种抽象,是在大量的观察、实验的基础上,运用逻辑思维的方法,把一些事物本质的共同特征集中起来加以概括而形成的。所以努力提高自己的实验能力、搞好实验教学,是我们在教学中不断探索的目标。
在初中物理概念教学中运用对比实验既能加强直观教学又能优化探究过程，充分发挥物理实验的教学功能，有助于帮助学生建立概念、活化概念、深刻理解概念、突破难点概念。
一、利用对比实验激发思维、形成概念
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。例如：例如，大气压强这一概念，对初中学生来 说是比较抽象的，教学中我设计两到三个对比性实验，每做一个实验，都引导学生观察现象，思考问题，分析问题，步步深入。
新课开始，教师做“水杯--厚纸片”演示实验，让学生思考，放开手后，厚纸片会不会掉下来？当学生看到厚纸片不会掉下来这个意想不到的现象时，无不感到新奇有趣。尤其是在演示实验时，为了能大大提高实验的可信度。可用一只底部有一个小圆孔的塑料杯子，用右手手指按住小圆孔，在杯口向上时的塑料杯里盛满水，用纸片把杯口盖严，左手按住纸片把杯子倒过来使杯口向下，放开左手后，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”，然后老师掉按住小圆孔的右手指，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。这时，教师因势利导提出：“上述第一次实验中厚纸片受到哪些向下的作用？为什么厚纸片不会掉下来？”学生很自然领会到厚纸片不会掉下来一定受到一个向上的压力作用，这个压力只能是大气产生的，由此可见，是大气对厚纸片产生了压强。进而向学生提出：“课本上要求做这个实验时，杯里要装满水，若杯里只盛少量水，甚至不装水，这个实验能不能成功？”然后再做第二个对比实验加以验证。一个杯子装满水，一个杯子未装满水进行实验，实验结果与分析、推理的一致性，加深了学生对大气压强的认识，同时也培养了学生的思维能力。接着为了开阔学生的思路，又进一步提出若用小刀片把厚纸片与杯的接触处撬开一个小口子，将会出现什么现象？进行第三次对比实验，从而使学生对大气压的理解具体而鲜明。
二、用对比性实验纠正学生的错误概念
为了纠正学生在生活经验中形成的错误观念，建立正确概念，恰当地运用对比性实验也能收到较好的教学效果。例如关于“自由落体运动”的教学，我针对学生认为质量大的物体下落得快，质量小的物体下落得慢的错误认识，设计了以下的对比性实验。先从相同高度处同时释放一个小铁球和一张纸片，结果小球下落得快。不少学生错误地认为小铁球质量大，下落快，因而得出下落加速度由其质量决定的错误结论。此时教师不要急于纠正学生的错误，而是接着分别演示：①两张相同的纸片，其中一张揉成一个小团，再从同样高度同时释放，结果观察到纸团下落快。②将一张质量较小的小纸片揉成一团与一张质量较大的纸片，同时从同样高度开始下落，可观察到质量小的纸团反而下落得快。当学生弄清纸片之所以比纸团下落得慢是因为空气阻力对纸片影响大以后，进而提出：“如果没有空气阻力的影响，将会出现什么现象”，让学生思考。然后再过渡到解决问题的对比性实验：“钱毛管”实验。先观察抽成真空的“钱毛管”中的金属片、小羽毛、小软木塞在没有空气阻力时，下落加速度都相同。接着打开“钱毛管”上的开关，让空气进入“钱毛管”里，再把“钱毛管”倒立起来，这时可以看到这些物体下落的快慢是不同的，前后两次实验的对比分析，突出了阻力对下落快慢的影响，形成了“重力加速度g与质量无关”的正确概念。
三、运用对比性实验理解物理现象的本质
在浮力一课的教学中，为了揭示浮力产生的原因是水中的向上和向下的压强差对物体造成的压力差，我设计了如下浮力消失和产生的对比实验，把一块蜡块的底面紧压在平底的玻璃器皿的底面，使之紧密接触，然后缓慢地注水于容器中，使整个蜡块都浸没在水中，蜡块并不浮起。如果将蜡块与器皿底接触处推开一道小缝，让水浸入，蜡块则很快就浮起来。通过对比，学生对浮力产生的本质原因的理解就具体而深刻了。
在初中物理概念教学中应用对比实验教学，可以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，有助于学生形成正确的物理概念、深入理解物理概念。通过老师们的探索实践，对比实验必将会在初中物理概念教学上展现出更突出的优势。
