用求同存異思想優(yōu)化初中物理實驗教學

【摘要】本文論述運用求同存異思想優(yōu)化初中物理課堂的策略，建議教師根據物理知識特點合理引用求同存異思想，帶領學生透過物理現象看本質，找出相似物理現象、實驗裝置與物理過程的相同點和不同點，深刻理解物理知識的特點、本質與原理。

【關鍵詞】求同存異思想 初中物理 課堂教學

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）37-0100-02

求同存異思想已成為一個常規(guī)性的教學指導思想，廣泛應用于多個階段的多科教學中。在初中物理教學中，教師可以根據知識特點引用求同存異思想，帶領學生透過現象看本質，找出相似物理現象、實驗裝置與物理過程的共同點與不同點，讓他們更加深刻地理解物理知識，強化記憶。

一、相同物理實驗器材，起到不同教學作用

在初中物理教學中，不少實驗器材都具有通用性的特征，教師可運用求同存異思想，利用相同的物理實驗器材設計不同的實驗，起到不同教學作用，讓學生充分體驗物理實驗的神奇，認識到器材的多樣化功能。

例如，在教學“歐姆定律”時，教師可組織學生運用控制變量法測量電流和電阻兩者的關系，確保整個電路中電壓穩(wěn)定，只是改變電阻與電流的大小，操作起來較為簡單。學生通過多組實驗后能夠輕松地歸納出結論與規(guī)律，結合獲取的數據進行驗證，即實驗中滑動變阻器的主要作用是保證整個電路中兩端電阻的電壓相同。在研究電壓和電流之間的關系時，假如同樣運用滑動變阻器以確保電阻兩端電壓不變，可以讓滑動變阻器發(fā)生快速變化，據此借助電流表測出電壓和電流兩者的關系，結合實驗數據發(fā)現其兩者之間是正比關系。該實驗原理為保持在額定電壓下得出燈泡的電流，計算出額定功率，當滑動變阻器發(fā)揮作用時，應確保燈泡兩端的電壓是額定的。

在有關電路操作的實驗中，滑動變阻器的應用范圍廣泛，但在具體實驗中起到的作用并不一樣，教師不能純粹把滑動變阻器當作電阻來使用，其主要目的是保護整個電路的安全。

二、不同物理實驗器材，最終實驗目的相同

實驗教學具有較強的吸引力與可操作性，能激發(fā)學生的學習興趣，誘發(fā)學生的思考，發(fā)掘其思維活力與內在潛能，進一步提高整體教學效率與質量，幫助學生積累更多的操作經驗，為后續(xù)深入探究物理的奧秘奠定堅實的基礎。在初中物理教學中，要想證明具體的實驗原理，教師需用到求同存異思想，采用不同的實驗器材設計出頗具特色的物理實驗，引領學生得出更加準確的數據，從而實現相同的實驗目標。

以“大氣壓強”教學為例，要想證明大氣壓存在，教師往往會組織學生進行吸盤實驗、吸管實驗與拔罐實驗等，由于這些實驗相對簡單，難度也不大，難以激發(fā)學生的探究興趣。此時，教師可以引入部分操作性較強的實驗，以獲取相同或類似的實驗結果。如可以帶領學生采用一些簡單設備操作一個有趣的“小魔術”——每人準備一瓶沒有開封的礦泉水和一枚細針，預設問題：“在不打開瓶蓋的前提下，如果用細針在礦泉水瓶上扎幾個小孔，水會從小孔中流出來嗎？瓶蓋打開后呢？”讓學生先猜想、討論，然后再操作實驗，使其在操作中發(fā)現無論瓶蓋是否打開，水都會從小孔中流出來。最后，教師和學生一起分析、研究水從小孔中流出的原因，引領他們發(fā)現大氣壓強的存在。

上述案例，雖然教師利用的實驗器材不同，但最終目的相同——都是引導學生發(fā)現大氣壓強的存在，而且這樣的實驗既充滿樂趣，又與現實生活關系密切，能夠有效誘發(fā)學生的探究欲望，讓他們探究出實驗的原理。

三、不同物理實驗原理，出現相同實驗現象

在初中物理教學中，實驗不僅可以還原與驗證物理原理，還能夠通過實驗現象吸引學生的注意力，使其在實驗中主動、深入地探究物理原理，有利于他們深刻理解與掌握物理理論知識。教師在課堂教學中經常會遇到這種現象——實驗原理不同，但出現的實驗現象相同，其實這就是求同存異思想的體現。

例如，在教學“光現象”的反射與折射相關知識后，不少學生很難真正區(qū)分光的反射與折射現象，究其原因在于驗證光的反射和折射時，雖然涉及的實驗原理不同，但是出現的實驗現象卻相同，容易導致他們的思維混亂。這時教師可引入一些生活中常見的光的反射與折射現象，利用多媒體課件出示一幅湖水、藍天、白云和小魚的畫面，并配音講述：在湖邊散步時，人們能夠看到小魚、白云與藍天，這三種圖像可透過水看到。接著帶領學生認真分析，使其發(fā)現這三種物體成像的原理是不一樣的，透過水面看到的白云與藍天屬于一種虛像，是通過光的反射形成的，而小魚本身就存在于水中，看到的雖然也是虛像，不過卻是通過光的折射形成的。

雖然看到的物理現象一樣，但是經過仔細分析成因，能夠發(fā)現原理并不一樣，運用求同存異思想可以讓學生進一步理解光的反射與折射，促使他們準確區(qū)分反射與折射。

四、物理實驗現象相同，認識不同實驗結論

教師要認真分析教情與學情，結合這兩個方面滲透求同存異思想，不能尋找學生從沒聽說或見過的實驗原理與現象，當然也不能引入令人費解、復雜無用的知識，提升備課的實效性。教師可以結合不同的實驗原理精心設計類似的實驗，得出相同的實驗現象，引導學生總結出不同的實驗結論，讓他們認識到現象之間的差異在于原理不同。

在“平面鏡成像”教學中，會涉及影子這一常見的生活現象，部分實驗結論得出影子與像在形狀方面具有一致性，甚至可能是完全一樣的，不過應該注意的是，影子與像所形成的實驗原理并不一樣，其中影子是光在均勻介質中沿直線傳播形成的，而平面鏡成像是光的發(fā)射作用的結果。此時，教師可以組織學生結合實驗現象來探究物理知識的本質，引導他們拿一個平面鏡到操場上照鏡子，他們會發(fā)現鏡子上會出現一個“像”，同時，他們還發(fā)現身體在陽光照射下會出現“影子”。通過探究，他們發(fā)現像是由于大量光線聚集而形成的，從整體上來看比較明亮;而影子是光在傳播過程中被其他物體阻斷后形成的，這充分說明有時候盡管物理現象相同，但是原理與結論并不同。這樣，學生就能深刻理解像和影子的形成原理。

五、實驗器材原理相同，得出不同實驗結果

在初中物理教學中，雖然求同存異思想的應用范圍較為廣泛，但并不代表所有知識與實驗均適用，只有滿足求同存異的條件才可以。在求同存異思想理念下，有時候用到的實驗器材與原理均相同，但是結果卻不同，教師要根據實際情況設計和操作實驗，讓學生在相同的實驗器材與原理下得出不同結果，增強他們的認知。

在“凸透鏡成像的規(guī)律”教學中，當研究凸透鏡成像的特點時，教師可以準備以下實驗器材：光屏、火柴、廢物缸、蠟燭、焦點標明的凸透鏡和光具座，指導學生運用同樣的器材做兩次實驗，都用到凸透鏡成像的原理，讓他們得出不同的實驗結果。第一次實驗：保持蠟燭、光屏、凸透鏡的中心位于同一高度，把實驗道具移動至兩倍焦距之外，并不斷調整距離，直至看到物體縮小、倒立的影子為止。第二次實驗：實驗裝置保持不變，將實驗道具移動至凸透鏡的兩倍焦距之內，注意距離不能小于一倍焦距，然后采用一樣的方法讓實驗道具在規(guī)定距離內移動，直至出現放大、倒立的實像為止。隨后組織學生分析成因，讓他們了解凸透鏡成像的規(guī)律。這樣的教學，學生充分了解到凸透鏡成像的規(guī)律與物體所放焦點距離有關，深入理解這一光學定律。

總之，在初中物理課堂教學中，教師應根據實際靈活運用求同存異思想，重新設計教學形式與規(guī)劃教學流程，帶領學生全面、深入地了解物理現象和原理以及相互之間的關系，促使他們更加客觀、科學地認識物理知識，促進物理核心素養(yǎng)的形成。

作者簡介：顧春明（1969— ），廣西北流人，大學本科學歷，一級教師，玉林市玉州區(qū)城西第一初級中學黨支部書記、校長，主要研究方向為初中物理教學和學校管理。

（責編 林 劍）