周劍山

摘要：本文介紹了初中物理演示實(shí)驗(yàn)中的“正反結(jié)合”思想，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，不僅可以從“正面現(xiàn)象”進(jìn)行證明，也可以從“反面現(xiàn)象”進(jìn)行證明，起到異曲同工、殊途同歸之效。此方法對(duì)現(xiàn)實(shí)的物理教學(xué)有很強(qiáng)的指導(dǎo)性。

關(guān)鍵詞：正反結(jié)合;物理演示實(shí)驗(yàn);哲學(xué)

矛盾無(wú)處不在，萬(wàn)事萬(wàn)物都有矛盾。一切事物的發(fā)展過(guò)程中，都有主要矛盾和次要矛盾，同一矛盾中又有矛盾的主要方面和次要方面。體現(xiàn)在物理中將貫穿于初、高中的始終，比如在物理演示實(shí)驗(yàn)中要得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，既可以從正面證明，也可以從反面證明，我們稱(chēng)之為“正反結(jié)合”。

一、物理演示實(shí)驗(yàn)

物理是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)貫穿每一節(jié)物理課堂。但由于初中學(xué)生的動(dòng)手能力還有待提高，同時(shí)考慮到學(xué)生的安全或受現(xiàn)實(shí)條件的限制等原因，有些實(shí)驗(yàn)不能放手讓學(xué)生去操作，只能由教師演示完成。演示實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中的作用有很多，最主要的作用有兩點(diǎn)：一是創(chuàng)設(shè)情景，設(shè)置懸疑，激發(fā)學(xué)生探索、解決問(wèn)題的興趣，提高分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力;二是通過(guò)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，學(xué)習(xí)新的物理知識(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。由此可見(jiàn)，做好演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生學(xué)好物理具有重要的促進(jìn)作用。

二、“正反結(jié)合”的優(yōu)點(diǎn)

“正面現(xiàn)象”是指按照特定條件能夠產(chǎn)生某種特定現(xiàn)象，“反面現(xiàn)象”則是有意識(shí)地失去某特定條件后，無(wú)法出現(xiàn)某種特定現(xiàn)象?！胺疵娆F(xiàn)象”不僅能與“正面現(xiàn)象”起到異曲同工、殊途同歸之效，而且“正面現(xiàn)象”一經(jīng)與“反面現(xiàn)象”相結(jié)合，往往可以收到意外的教學(xué)效果。

從教育心理學(xué)的角度來(lái)看，正、反現(xiàn)象的交替、對(duì)比刺激，所產(chǎn)生的知覺(jué)具有完整性、深刻性、鮮明性、穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。尤其是對(duì)于直觀的物理實(shí)驗(yàn)，采用“正反結(jié)合”手法強(qiáng)化，兩種現(xiàn)象交替出現(xiàn)，相互補(bǔ)充，可以給學(xué)生留下深刻的印象。

三、“正反結(jié)合”在物理演示實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用選取初中物理常見(jiàn)的一些演示實(shí)驗(yàn)，根據(jù)“正反結(jié)合”的思路，介紹從“正面”和“反面”兩個(gè)角度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的方法。

（一）探究水的沸騰實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)象I：如圖1，用酒精燈給燒杯中的水加熱，加熱過(guò)程中，溫度計(jì)示數(shù)不斷升高，直至水沸騰;繼續(xù)加熱，水繼續(xù)沸騰，但溫度計(jì)示數(shù)保持不變。

現(xiàn)象I：在圖1實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)水沸騰時(shí)，將酒精燈移開(kāi)，水停止沸騰，溫度計(jì)示數(shù)并不馬上降低;將酒精燈重新放人，水又沸騰起來(lái)。

上述兩個(gè)現(xiàn)象都可用來(lái)說(shuō)明“液體沸騰時(shí)，雖然溫度保持不變，但需吸熱”這一結(jié)論。但兩個(gè)現(xiàn)象的性質(zhì)是有所區(qū)別的?，F(xiàn)象I直接從正面驗(yàn)證結(jié)論，即顯示了“加熱→沸騰”現(xiàn)象，我們稱(chēng)之為“正面現(xiàn)象”;現(xiàn)象I是通過(guò)反面的否定來(lái)驗(yàn)證結(jié)論，即顯示了 “不加熱一不沸騰”現(xiàn)象，我們稱(chēng)之為“反面現(xiàn)象”。在探究水的沸騰實(shí)驗(yàn)中，將這兩個(gè)現(xiàn)象有機(jī)結(jié)合，相輔相成，學(xué)生更易發(fā)現(xiàn)規(guī)律，印象也更加深刻。

（二）聲音的傳播條件

現(xiàn)象I：如圖2，把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩

內(nèi)，可以聽(tīng)到聲音。

現(xiàn)象I：在圖2實(shí)驗(yàn)中，用真空抽氣機(jī)逐漸抽出玻璃罩中的空氣，聲音越來(lái)越小，最后幾乎聽(tīng)不見(jiàn)聲音。

現(xiàn)象I直接從正面證明聲音的傳播需要介質(zhì)，即顯示了“有空氣一能聽(tīng)到聲音”，這個(gè)常見(jiàn)的現(xiàn)象，學(xué)生很熟悉，沒(méi)有新鮮感;現(xiàn)象I通過(guò)反面的否定來(lái)驗(yàn)證結(jié)論，即“沒(méi)有介質(zhì)一聲音不能傳播”，在認(rèn)識(shí)上給學(xué)生很強(qiáng)的沖擊，對(duì)聲音的傳播條件就有了更清晰的認(rèn)識(shí)。

（三）光的直線傳播條件

現(xiàn)象I：如圖3，在裝有水的燒杯中加入少量的牛奶，將激光筆發(fā)出的激光水平射入水中，可以看到光在水中的傳播徑跡是一條清晰的直線。

現(xiàn)象I：同種非均勻介質(zhì)中（配制濃度不同的氫氧化鐵溶液），光不沿直線傳播。方法如下：在氫氧化鐵溶液中加人酒精，因氫氧化鐵不溶于酒精，能形成明顯的分層，將激光筆人射后可以發(fā)現(xiàn)光路并不是條直線，而是有一定的彎曲，如圖4所示。

現(xiàn)象I直接從正面證明光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，即顯示了“同種均勻介質(zhì)→光沿直線傳播”，學(xué)生很容易理解和識(shí)記;現(xiàn)象I通過(guò)反面的否定驗(yàn)證結(jié)論，即“非同種均勻介質(zhì)一光不沿直線傳播”，學(xué)生看到彎曲的光路會(huì)感到很震驚，與之前看到的情況不一樣，更加深了對(duì)光沿直線傳播條件的理解。

四、“正反結(jié)合”應(yīng)注意的問(wèn)題

采用“正反結(jié)合”進(jìn)行教學(xué)，要鉆研教材和課程標(biāo)準(zhǔn)，熟悉教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)出合理的教學(xué)程序，同時(shí)要把握教學(xué)節(jié)奏，善于抓住時(shí)機(jī)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。教材中給出的都是“正面現(xiàn)象”，學(xué)生可以按部就班地進(jìn)行操作演示，沒(méi)有意外的“驚喜”，很難激發(fā)探究的熱情。如果設(shè)計(jì)“反面現(xiàn)象”，不進(jìn)行精心的設(shè)疑、布局，只是平淡無(wú)奇地直接演示，同樣不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，難以達(dá)到預(yù)期效果。

通過(guò)“反面現(xiàn)象”來(lái)驗(yàn)證規(guī)律時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生積極思維，鍛煉學(xué)生的推理能力。要讓學(xué)生一起參與到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中來(lái)，親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究帶來(lái)成功的喜悅。如果只是跟著老師走、跟著教材走，那么實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)論給學(xué)生帶來(lái)知識(shí)層面上的沖擊將大大降低，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作興趣，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引發(fā)的新問(wèn)題的探究欲望會(huì)受到壓抑?！胺疵娆F(xiàn)象”也要注意分寸，謹(jǐn)防濫用，有些物理結(jié)論利用“正面現(xiàn)象”得出，十分簡(jiǎn)捷明白，并足以說(shuō)明問(wèn)題，使人留下深刻印象，就不必費(fèi)心機(jī)非要設(shè)計(jì)“反面現(xiàn)象”不可，以免弄巧成拙。

【參考文獻(xiàn)】

【1】魏選平：《正反結(jié)合法在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和教學(xué)中的應(yīng)用》，《科教導(dǎo)刊》（電子版）2019年第8期，第218頁(yè)。

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【3】高永杏：《淺談初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)》，《科學(xué)咨詢(xún)（教育科研）》2019年第10期，第160頁(yè)。