用求同存异思想优化初中物理实验教学

【摘要】本文论述运用求同存异思想优化初中物理课堂的策略，建议教师根据物理知识特点合理引用求同存异思想，带领学生透过物理现象看本质，找出相似物理现象、实验装置与物理过程的相同点和不同点，深刻理解物理知识的特点、本质与原理。

【关键词】求同存异思想 初中物理 课堂教学

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2020）37-0100-02

求同存异思想已成为一个常规性的教学指导思想，广泛应用于多个阶段的多科教学中。在初中物理教学中，教师可以根据知识特点引用求同存异思想，带领学生透过现象看本质，找出相似物理现象、实验装置与物理过程的共同点与不同点，让他们更加深刻地理解物理知识，强化记忆。

一、相同物理实验器材，起到不同教学作用

在初中物理教學中，不少实验器材都具有通用性的特征，教师可运用求同存异思想，利用相同的物理实验器材设计不同的实验，起到不同教学作用，让学生充分体验物理实验的神奇，认识到器材的多样化功能。

例如，在教学“欧姆定律”时，教师可组织学生运用控制变量法测量电流和电阻两者的关系，确保整个电路中电压稳定，只是改变电阻与电流的大小，操作起来较为简单。学生通过多组实验后能够轻松地归纳出结论与规律，结合获取的数据进行验证，即实验中滑动变阻器的主要作用是保证整个电路中两端电阻的电压相同。在研究电压和电流之间的关系时，假如同样运用滑动变阻器以确保电阻两端电压不变，可以让滑动变阻器发生快速变化，据此借助电流表测出电压和电流两者的关系，结合实验数据发现其两者之间是正比关系。该实验原理为保持在额定电压下得出灯泡的电流，计算出额定功率，当滑动变阻器发挥作用时，应确保灯泡两端的电压是额定的。

在有关电路操作的实验中，滑动变阻器的应用范围广泛，但在具体实验中起到的作用并不一样，教师不能纯粹把滑动变阻器当作电阻来使用，其主要目的是保护整个电路的安全。

二、不同物理实验器材，最终实验目的相同

实验教学具有较强的吸引力与可操作性，能激发学生的学习兴趣，诱发学生的思考，发掘其思维活力与内在潜能，进一步提高整体教学效率与质量，帮助学生积累更多的操作经验，为后续深入探究物理的奥秘奠定坚实的基础。在初中物理教学中，要想证明具体的实验原理，教师需用到求同存异思想，采用不同的实验器材设计出颇具特色的物理实验，引领学生得出更加准确的数据，从而实现相同的实验目标。

以“大气压强”教学为例，要想证明大气压存在，教师往往会组织学生进行吸盘实验、吸管实验与拔罐实验等，由于这些实验相对简单，难度也不大，难以激发学生的探究兴趣。此时，教师可以引入部分操作性较强的实验，以获取相同或类似的实验结果。如可以带领学生采用一些简单设备操作一个有趣的“小魔术”——每人准备一瓶没有开封的矿泉水和一枚细针，预设问题：“在不打开瓶盖的前提下，如果用细针在矿泉水瓶上扎几个小孔，水会从小孔中流出来吗？瓶盖打开后呢？”让学生先猜想、讨论，然后再操作实验，使其在操作中发现无论瓶盖是否打开，水都会从小孔中流出来。最后，教师和学生一起分析、研究水从小孔中流出的原因，引领他们发现大气压强的存在。

上述案例，虽然教师利用的实验器材不同，但最终目的相同——都是引导学生发现大气压强的存在，而且这样的实验既充满乐趣，又与现实生活关系密切，能够有效诱发学生的探究欲望，让他们探究出实验的原理。

三、不同物理实验原理，出现相同实验现象

在初中物理教学中，实验不仅可以还原与验证物理原理，还能够通过实验现象吸引学生的注意力，使其在实验中主动、深入地探究物理原理，有利于他们深刻理解与掌握物理理论知识。教师在课堂教学中经常会遇到这种现象——实验原理不同，但出现的实验现象相同，其实这就是求同存异思想的体现。

例如，在教学“光现象”的反射与折射相关知识后，不少学生很难真正区分光的反射与折射现象，究其原因在于验证光的反射和折射时，虽然涉及的实验原理不同，但是出现的实验现象却相同，容易导致他们的思维混乱。这时教师可引入一些生活中常见的光的反射与折射现象，利用多媒体课件出示一幅湖水、蓝天、白云和小鱼的画面，并配音讲述：在湖边散步时，人们能够看到小鱼、白云与蓝天，这三种图像可透过水看到。接着带领学生认真分析，使其发现这三种物体成像的原理是不一样的，透过水面看到的白云与蓝天属于一种虚像，是通过光的反射形成的，而小鱼本身就存在于水中，看到的虽然也是虚像，不过却是通过光的折射形成的。

虽然看到的物理现象一样，但是经过仔细分析成因，能够发现原理并不一样，运用求同存异思想可以让学生进一步理解光的反射与折射，促使他们准确区分反射与折射。

四、物理实验现象相同，认识不同实验结论

教师要认真分析教情与学情，结合这两个方面渗透求同存异思想，不能寻找学生从没听说或见过的实验原理与现象，当然也不能引入令人费解、复杂无用的知识，提升备课的实效性。教师可以结合不同的实验原理精心设计类似的实验，得出相同的实验现象，引导学生总结出不同的实验结论，让他们认识到现象之间的差异在于原理不同。

在“平面镜成像”教学中，会涉及影子这一常见的生活现象，部分实验结论得出影子与像在形状方面具有一致性，甚至可能是完全一样的，不过应该注意的是，影子与像所形成的实验原理并不一样，其中影子是光在均匀介质中沿直线传播形成的，而平面镜成像是光的发射作用的结果。此时，教师可以组织学生结合实验现象来探究物理知识的本质，引导他们拿一个平面镜到操场上照镜子，他们会发现镜子上会出现一个“像”，同时，他们还发现身体在阳光照射下会出现“影子”。通过探究，他们发现像是由于大量光线聚集而形成的，从整体上来看比较明亮;而影子是光在传播过程中被其他物体阻断后形成的，这充分说明有时候尽管物理现象相同，但是原理与结论并不同。这样，学生就能深刻理解像和影子的形成原理。

五、实验器材原理相同，得出不同实验结果

在初中物理教学中，虽然求同存异思想的应用范围较为广泛，但并不代表所有知识与实验均适用，只有满足求同存异的条件才可以。在求同存异思想理念下，有时候用到的实验器材与原理均相同，但是结果却不同，教师要根据实际情况设计和操作实验，让学生在相同的实验器材与原理下得出不同结果，增强他们的认知。

在“凸透镜成像的规律”教学中，当研究凸透镜成像的特点时，教师可以准备以下实验器材：光屏、火柴、废物缸、蜡烛、焦点标明的凸透镜和光具座，指导学生运用同样的器材做两次实验，都用到凸透镜成像的原理，让他们得出不同的实验结果。第一次实验：保持蜡烛、光屏、凸透镜的中心位于同一高度，把实验道具移动至两倍焦距之外，并不断调整距离，直至看到物体缩小、倒立的影子为止。第二次实验：实验装置保持不变，将实验道具移动至凸透镜的两倍焦距之内，注意距离不能小于一倍焦距，然后采用一样的方法让实验道具在规定距离内移动，直至出现放大、倒立的实像为止。随后组织学生分析成因，让他们了解凸透镜成像的规律。这样的教学，学生充分了解到凸透镜成像的规律与物体所放焦点距离有关，深入理解这一光学定律。

总之，在初中物理课堂教学中，教师应根据实际灵活运用求同存异思想，重新设计教学形式与规划教学流程，带领学生全面、深入地了解物理现象和原理以及相互之间的关系，促使他们更加客观、科学地认识物理知识，促进物理核心素养的形成。

作者简介：顾春明（1969— ），广西北流人，大学本科学历，一级教师，玉林市玉州区城西第一初级中学党支部书记、校长，主要研究方向为初中物理教学和学校管理。

（责编 林 剑）