開(kāi)展對(duì)比實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)物理思維能力

姚敏

摘要：實(shí)驗(yàn)是初中物理教學(xué)中的重要內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是優(yōu)化物理教學(xué)實(shí)效，提升物理教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。在初中物理教學(xué)中，教師通過(guò)開(kāi)展對(duì)比實(shí)驗(yàn)，不僅可以幫助學(xué)生深度理解物理新知，感知物理規(guī)律的本質(zhì)，更能活化課堂，發(fā)展學(xué)生的思維能力。本文結(jié)合筆者教學(xué)實(shí)踐，就初中物理教學(xué)中開(kāi)展對(duì)比實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化學(xué)生的思維能力談粗淺的看法。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)? ?對(duì)比實(shí)驗(yàn)? ?思維能力

對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)法就是將“對(duì)比教學(xué)”和“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”這兩種高效教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合起來(lái)，其主要實(shí)施方式就是通過(guò)多元對(duì)比的方式來(lái)使實(shí)驗(yàn)效果能夠更直觀和更明顯的呈現(xiàn)，這樣學(xué)生們?cè)诖嘶A(chǔ)上就能夠得到更加科學(xué)可信的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論，爭(zhēng)取做到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科學(xué)性、系統(tǒng)性和高效性的集中統(tǒng)一，以此不斷提升學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性思維和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的動(dòng)手實(shí)踐能力，在提升學(xué)生們的物理學(xué)科興趣的同時(shí)還能夠有效提升學(xué)生們對(duì)于相關(guān)物理概念的認(rèn)知水平，全面提升其物理學(xué)科思維發(fā)展水平和學(xué)科核心素養(yǎng)水平，因此本文將從以下三個(gè)方面淺述一下如何在初中物理學(xué)科教學(xué)中開(kāi)展對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。

一、表象對(duì)比，探究本質(zhì)

在進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，其中最為直觀的一種方式便是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比，這樣能夠使得學(xué)生們?cè)趯?duì)直觀具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比之中體驗(yàn)到不同實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)烈反差，這樣這種巨大的反差就會(huì)驅(qū)使學(xué)生們深入思考造成這種反差的原因，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)于相關(guān)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)的深入探究和理解。

比如在教學(xué)人教版初中物理八年級(jí)下冊(cè)第九章“壓強(qiáng)”這部分的內(nèi)容時(shí)，我就通過(guò)前后兩次截然不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)激發(fā)起學(xué)生們深入探究實(shí)驗(yàn)本質(zhì)的好奇心。在大氣壓強(qiáng)的“覆杯實(shí)驗(yàn)”中，我將實(shí)驗(yàn)分為兩次進(jìn)行：首先在第一次試驗(yàn)中，我先用一個(gè)杯子裝滿水，杯口上邊放置一個(gè)紙片，然后再將杯子倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，讓學(xué)生們思考紙片會(huì)不會(huì)掉下來(lái)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明這種情況下的紙片不會(huì)掉下來(lái);然后在接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)中，我又換了一個(gè)中間帶圓孔的紙片，然后繼續(xù)讓學(xué)生們思考這種情況下的紙片會(huì)不會(huì)掉下來(lái)，然后學(xué)生們這個(gè)時(shí)候?qū)Υ藢?shí)驗(yàn)現(xiàn)象的猜測(cè)就出現(xiàn)了分歧，而最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：這種情況下紙片會(huì)掉水也會(huì)也會(huì)撒出。這樣在前后兩種鮮明的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比下，學(xué)生們就能夠更加深刻地認(rèn)識(shí)到大氣壓強(qiáng)對(duì)于我們生活中所起到的巨大作用，并且對(duì)壓強(qiáng)公式“”的理解也會(huì)更加透徹深入。

通過(guò)這種對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方式，學(xué)生們的好奇心會(huì)被最大程度的激發(fā)，其學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性也會(huì)極大增強(qiáng)，學(xué)生們能夠在好奇心的驅(qū)使下開(kāi)展更加高效和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，其動(dòng)手實(shí)踐能力和科學(xué)探究能力都會(huì)在這個(gè)過(guò)程中得到全面提升。

二、變量對(duì)比，發(fā)現(xiàn)規(guī)律

在開(kāi)展對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，還有一種最為高效也最為常見(jiàn)的教學(xué)模式就是變量對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，也簡(jiǎn)稱為控制變量法。這種方式的能夠深入探究不同的變量對(duì)于實(shí)驗(yàn)的具體影響，在這個(gè)過(guò)程中我們可以將其他無(wú)關(guān)變量都設(shè)為相同，然后以要探究的變量為依據(jù)設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在這個(gè)過(guò)程中深入發(fā)掘相關(guān)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。

比如在教學(xué)人教版初中物理八年級(jí)下冊(cè)第八章“運(yùn)動(dòng)和力”這部分的內(nèi)容時(shí)，有一個(gè)實(shí)驗(yàn)是“探究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)”，在這個(gè)過(guò)程中我就通過(guò)了變量對(duì)比法來(lái)進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生們?cè)诜治隽讼嚓P(guān)的原理后，初步確定了滑動(dòng)摩擦力F可能會(huì)與物體運(yùn)動(dòng)的速度v、物體的質(zhì)量m以及接觸面的粗糙程度μ等有關(guān)。然后在確定了這個(gè)方向之后，我們逐一將這三種性質(zhì)當(dāng)作被控制的變量，然后在保持其他兩種變量相同的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量。以接觸面的粗糙程度為例，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們就需要保持滑塊的質(zhì)量和速度相同，然后用不同粗糙程度的斜面來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。按照這個(gè)思路，學(xué)生們就能夠深入探究出滑動(dòng)摩擦力與哪些實(shí)驗(yàn)因素有關(guān)，這種實(shí)驗(yàn)方式不僅簡(jiǎn)潔有效而且得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論也更加具有可信度。

由此可見(jiàn)，這種設(shè)置變量對(duì)比的教學(xué)法是一種非常科學(xué)且有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，學(xué)生們能夠在對(duì)變量進(jìn)行對(duì)比的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)相關(guān)重要的物理規(guī)律，并且全面提升學(xué)生們對(duì)于這種物理規(guī)律的理解程度，使其在做題時(shí)能夠靈活應(yīng)用并高效掌握。

三、方案對(duì)比，學(xué)會(huì)創(chuàng)新

除了以上兩種對(duì)比方式外，還有一種對(duì)比方式就是在實(shí)驗(yàn)方案的整體上進(jìn)行系統(tǒng)的對(duì)比，這就需要學(xué)生們具有較強(qiáng)的創(chuàng)新思維能力，要從自身需求出發(fā)，設(shè)計(jì)出更加高效合理的對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案。

比如在教學(xué)人教版初中物理九年級(jí)第十五章“電流和電路”這部分的內(nèi)容時(shí)，學(xué)生們通過(guò)預(yù)習(xí)，都已經(jīng)初步掌握了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中干路電流、電壓、電阻和支路的電流、電壓、電阻之間的關(guān)系。但是，學(xué)生們對(duì)于這部分內(nèi)容的掌握僅僅停留在了對(duì)于相關(guān)公式的應(yīng)用之上，其并不能夠深刻地掌握和理解這些公式的由來(lái)，所以其總是在應(yīng)用時(shí)將這兩種電路的公式弄混。因此，我決定引導(dǎo)學(xué)生們自行設(shè)計(jì)一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)深入探究這些知識(shí)的本質(zhì)。學(xué)生們?cè)谖业囊龑?dǎo)下，搭建了串聯(lián)和并聯(lián)兩種電路，然后分別對(duì)兩種電路中的各個(gè)干路和支路的電流、電壓和電阻進(jìn)行測(cè)量，之后通過(guò)數(shù)據(jù)分析得到了以下結(jié)論，串聯(lián)電路：，，;并聯(lián)電路：，，。

在學(xué)生們?cè)趯?duì)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行對(duì)比的過(guò)程中，其能夠深刻的理解這兩種電路的不同的部分之間的各種規(guī)律并將其準(zhǔn)確應(yīng)用到相關(guān)類型的題目之中。

總之，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)法是一種優(yōu)化學(xué)生們物理學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)其物理學(xué)科思維水平取得進(jìn)步和提升的良好方式。在這個(gè)過(guò)程中，教師要注重對(duì)學(xué)生們對(duì)比思維能力和創(chuàng)造性思維能力水平的培養(yǎng)，使學(xué)生們能夠用科學(xué)的、發(fā)展的眼光去發(fā)掘生活中的物理問(wèn)題并通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方式將其有效解決，在這個(gè)過(guò)程中不斷升華自身的學(xué)科思維能力，促進(jìn)其個(gè)各方面綜合能力的全面發(fā)展。

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