初中物理演示实验的“正反结合”

周剑山

摘要：本文介绍了初中物理演示实验中的“正反结合”思想，得出实验结论，不仅可以从“正面现象”进行证明，也可以从“反面现象”进行证明，起到异曲同工、殊途同归之效。此方法对现实的物理教学有很强的指导性。

关键词：正反结合;物理演示实验;哲学

矛盾无处不在，万事万物都有矛盾。一切事物的发展过程中，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。体现在物理中将贯穿于初、高中的始终，比如在物理演示实验中要得出实验结论，既可以从正面证明，也可以从反面证明，我们称之为“正反结合”。

一、物理演示实验

物理是一门以观察和实验为主的学科，物理实验贯穿每一节物理课堂。但由于初中学生的动手能力还有待提高，同时考虑到学生的安全或受现实条件的限制等原因，有些实验不能放手让学生去操作，只能由教师演示完成。演示实验在课堂教学中的作用有很多，最主要的作用有两点：一是创设情景，设置悬疑，激发学生探索、解决问题的兴趣，提高分析问题及解决问题的能力;二是通过经历实验探究过程，学习新的物理知识，进一步培养科学素养。由此可见，做好演示实验对学生学好物理具有重要的促进作用。

二、“正反结合”的优点

“正面现象”是指按照特定条件能够产生某种特定现象，“反面现象”则是有意识地失去某特定条件后，无法出现某种特定现象。“反面现象”不仅能与“正面现象”起到异曲同工、殊途同归之效，而且“正面现象”一经与“反面现象”相结合，往往可以收到意外的教学效果。

从教育心理学的角度来看，正、反现象的交替、对比刺激，所产生的知觉具有完整性、深刻性、鲜明性、稳定性等优点。尤其是对于直观的物理实验，采用“正反结合”手法强化，两种现象交替出现，相互补充，可以给学生留下深刻的印象。

三、“正反结合”在物理演示实验的应用选取初中物理常见的一些演示实验，根据“正反结合”的思路，介绍从“正面”和“反面”两个角度进行实验探究，得出实验结论的方法。

（一）探究水的沸腾实验

现象I：如图1，用酒精灯给烧杯中的水加热，加热过程中，温度计示数不断升高，直至水沸腾;继续加热，水继续沸腾，但温度计示数保持不变。

现象I：在图1实验中，当水沸腾时，将酒精灯移开，水停止沸腾，温度计示数并不马上降低;将酒精灯重新放人，水又沸腾起来。

上述两个现象都可用来说明“液体沸腾时，虽然温度保持不变，但需吸热”这一结论。但两个现象的性质是有所区别的。现象I直接从正面验证结论，即显示了“加热→沸腾”现象，我们称之为“正面现象”;现象I是通过反面的否定来验证结论，即显示了 “不加热一不沸腾”现象，我们称之为“反面现象”。在探究水的沸腾实验中，将这两个现象有机结合，相辅相成，学生更易发现规律，印象也更加深刻。

（二）声音的传播条件

现象I：如图2，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩

内，可以听到声音。

现象I：在图2实验中，用真空抽气机逐渐抽出玻璃罩中的空气，声音越来越小，最后几乎听不见声音。

现象I直接从正面证明声音的传播需要介质，即显示了“有空气一能听到声音”，这个常见的现象，学生很熟悉，没有新鲜感;现象I通过反面的否定来验证结论，即“没有介质一声音不能传播”，在认识上给学生很强的冲击，对声音的传播条件就有了更清晰的认识。

（三）光的直线传播条件

现象I：如图3，在装有水的燒杯中加入少量的牛奶，将激光笔发出的激光水平射入水中，可以看到光在水中的传播径迹是一条清晰的直线。

现象I：同种非均匀介质中（配制浓度不同的氢氧化铁溶液），光不沿直线传播。方法如下：在氢氧化铁溶液中加人酒精，因氢氧化铁不溶于酒精，能形成明显的分层，将激光笔人射后可以发现光路并不是条直线，而是有一定的弯曲，如图4所示。

现象I直接从正面证明光在同种均匀介质中沿直线传播，即显示了“同种均匀介质→光沿直线传播”，学生很容易理解和识记;现象I通过反面的否定验证结论，即“非同种均匀介质一光不沿直线传播”，学生看到弯曲的光路会感到很震惊，与之前看到的情况不一样，更加深了对光沿直线传播条件的理解。

四、“正反结合”应注意的问题

采用“正反结合”进行教学，要钻研教材和课程标准，熟悉教学内容，设计出合理的教学程序，同时要把握教学节奏，善于抓住时机，激发学生的学习兴趣和求知欲。教材中给出的都是“正面现象”，学生可以按部就班地进行操作演示，没有意外的“惊喜”，很难激发探究的热情。如果设计“反面现象”，不进行精心的设疑、布局，只是平淡无奇地直接演示，同样不能激发学生学习的兴趣，难以达到预期效果。

通过“反面现象”来验证规律时要引导学生积极思维，锻炼学生的推理能力。要让学生一起参与到实验设计中来，亲身体验实验探究带来成功的喜悦。如果只是跟着老师走、跟着教材走，那么实验探究的结论给学生带来知识层面上的冲击将大大降低，学生对实验的操作兴趣，对实验现象引发的新问题的探究欲望会受到压抑。“反面现象”也要注意分寸，谨防滥用，有些物理结论利用“正面现象”得出，十分简捷明白，并足以说明问题，使人留下深刻印象，就不必费心机非要设计“反面现象”不可，以免弄巧成拙。

【参考文献】

【1】魏选平：《正反结合法在数学学习和教学中的应用》，《科教导刊》（电子版）2019年第8期，第218页。

【2】高春丽：《浅谈初中物理演示实验的教学模式》，《中学理科园地》2019年第5期总第15期，第47～49页。

【3】高永杏：《浅谈初中物理实验教学对学生核心素养的培养》，《科学咨询（教育科研）》2019年第10期，第160页。