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高中物理论文：高中物理对比实验的教学效应

　　摘要：对比实验是以实验操作和观察为基础，以实验现象为依据，对实验过程中通过人为控制所产生的类似现象之间的差异进行对比分析的一种实验教学过程。运用对比实验开展探究活动，有利于激发学生的兴趣，有利于培养学生的科学思维能力和探究能力。本文就对比实验在高中物理教学中的教学效应谈一些看法和体会。

　　关键词：对比实验   物理实验教学 

　　新一轮课程改革要求教学要从过去单纯的强调知识的传承转变为注重三维目标的全面落实。要求在教学中要注重理论联系实际，即强调“从生活走向物理，从物理走向社会”；注重科学探究，强化过程，淡化结果。
  　　科学探究对学生来讲，不仅是一种学习方式，也是学习内容；对教师来讲，不仅是一种教学模式或教学策略，也是教学内容。如何创新实验情境，培养学生的科学探究能力是当前物理课程改革的一个重要课题。笔者通过实践认为，运用对比实验开展物理实验教学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、理解规律、突破难点。下面就对比实验在高中物理教学中的效应谈一点粗浅的看法与体会。   　　一、利用对比实验激发思维、形成概念   　　在系统学习物理知识之前，由于生活经验的影响，学生容易形成一些错误的前概念。因此，在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高中生学习物理知识，所以很多物理概念都可以运用这种方法引入。   　　比如，在讲解“自由落体运动”时，为了帮助学生正确建立自由落体运动的模型，可以设计如下实验。
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www.qingsong8.com  　　实验四：在《闭合电路欧姆定律》新课教学时，要求学生用两节干电池作为电源，按如图所示连接电路，首先闭合K₁，学生发现L₁发光。   　　提问：闭合K₂之后L₂也会发光，那么L₁的亮度会改变吗？学生根据初中所学的前概念认为K₂的闭合不会影响L₁两端的电压，因此都以为L₁的亮度不变。但是实验显示L₁变暗，安培计的示数变小，然后闭合K₃，发现L₁、L₂的又变暗。看到这个现象，学生议论纷纷，认为实验和理论相矛盾。     　　然后换用高性能低压稳压电源重复以上操作，灯泡的亮度基本不变。这样的实验对比自然引导学生思考电源的问题。此时，教师抓住时机，引导他们带着浓厚的兴趣进入新课的学习。   　　实验五：讲解《涡流》一课时，可以设计对比实验使学生感悟涡流的效应。笔者首先用变压器说明器演示强阻尼摆、弱阻尼摆（梳形摆）和无阻尼摆在磁场中的摆动时间，借此讲解涡流造成的阻尼效应。然后用自制的涡流演示仪演示磁体在铝管中（用两根铝管对比，一根是完好的，另一根沿管割开一条豁口，使管中不能产生涡流）的下落。可以看到，在完好的铝管中，磁体下落要缓慢的多。   　　三、利用对比实验突破教学难点   　　在高中物理教学中，教学难点的形成往往有三个原因：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；三是教材里部分内容较为生硬难懂。如何突破教学难点呢？笔者设计了一些辅助性的对比实验，运用实验手段去引导学生洞察实验现象是突破教学难点的有效方法之一。  
www.qingsong8.com 　　实验六：在讲解《力的合成》时，笔者利用对比实验来引入课程。首先，展示两根细线和一组钩码，问学生：用一根细线吊起钩码与用两根细线同时吊起钩码，哪种情况细线容易断？学生都认为自然是用一根吊起细线容易断。然后，先用一根细线吊起钩码，细线没有断，再用两根细线同时吊起钩码，并不断增大两根细线的夹角，在增大到一定角度时细线断了。学生们都觉得不可思议。这是为什么呢？接下来，用一根跳绳穿过五十斤的杠铃片。先挑选两名男同学，让他们相距两米左右，分别握住跳绳的两端同时用力提拉杠铃片，他们费了很大力气也没有提起来。再换两名女同学相距半米重复操作，很容易将杠铃片提了起来。是不是男生不如女生力气大呢？通过对比实验，给学生提出问题，激发起他们探究问题的兴趣，而解决问题的过程也就是学习新内容的过程，从而有效的突破了难点。   　　四、利用对比实验考察学生的探究能力   　　学习物理知识的过程是一个“探究”与“创造”的过程，这正是“过程与方法”教学目标的内容。对比实验中不同的操作体现着不同的思想，不同的思想凝聚着不同的探究理念，因此对比实验是培养学生探究能力的有效途径。   　　实验七：新教材在讲解摩擦力的部分是通过实验来研究的。教材介绍的实验方法如下图左所示。用弹簧秤水平匀速拉动木板上的滑块，用小纸团记录最大静摩擦力。通过实际操作，学生提出了很多问题，例如：用手拉动难以保证拉力水平且是做匀速直线运动；难以观察弹簧秤运动过程中的数据等。有同学从一道实验习题得到启发，提出如下图右的实验方法。我们又运用DISLab实验系统，用力传感器代替弹簧秤并且对实验数据进行处理。改变接触面粗糙程度、正压力大小、接触面积等实验条件，对摩擦力的性质进行了全面的探究。第二种实验方案有效克服了第一种方案的缺点，在操作过程中不断发现问题、解决问题，锻炼了学生的实验探究能力。     　　在高中物理课堂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、深入理解物理规律。通过探索实践，对比实验必将会在高中物理课堂上展现出突出的优势。
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