運(yùn)用比較法提高物理教學(xué)質(zhì)量

陳永新

在實(shí)際的物理教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生掌握物理概念和規(guī)律時(shí)的穩(wěn)定性和清晰性差，理解不透徹，將一些本質(zhì)不同，但表面上相近、相似的概念或規(guī)律混淆，產(chǎn)生暈輪效應(yīng)，成為了學(xué)習(xí)的障礙，所以，教師能在課堂上運(yùn)用合理的教學(xué)方法幫助學(xué)生解決這一問題是非常關(guān)鍵的。

物理是一門自然學(xué)科，同時(shí)也是一門應(yīng)用學(xué)科。物理學(xué)科有一系列作為理論出發(fā)點(diǎn)的基本概念，和由推理形式導(dǎo)出的定律理論。物理學(xué)在自己的發(fā)展過程中要求物理思維要有嚴(yán)密的邏輯性，要符合邏輯規(guī)律。要教學(xué)生學(xué)好物理，除了精心備課，知道學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)以外，還要注意培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用邏輯性思維，并引導(dǎo)他們將思維擴(kuò)散，從而將知識點(diǎn)理解透徹，做到融會貫通。物理思維的方法很多，我將我在物理實(shí)際教學(xué)中使用比較法的實(shí)例談?wù)勛约旱囊恍┛捶ā?/p>

“比較”是人們常用的思維方法，“比較法”是通過觀察，分析，找出研究對象的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，它是認(rèn)識事物的一種基本方法。物理學(xué)中有許多物理思維和物理規(guī)律具有可比性，運(yùn)用比較法可幫助學(xué)生接受新概念并加深對概念的理解，尤其在復(fù)習(xí)課上運(yùn)用，能使知識融會貫通，開拓學(xué)生的思維，并培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力。在物理教學(xué)中，既要求學(xué)生找出差異性極大的物理現(xiàn)象或物理概念之間本質(zhì)上的共同點(diǎn)，又要求學(xué)生找出表面上極為相似的物理現(xiàn)象和物理概念之間本質(zhì)上的差異，在物理教學(xué)中運(yùn)用比較法常有以下幾種情況。

一、將物理學(xué)中相似的知識進(jìn)行比較，能使知識融會貫通，開拓學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生知識遷移能力

1、比較相似概念，認(rèn)識其區(qū)別。

有些物理概念間有許多相似之處，講解一些概念之后，另一些概念可用比較法引入，使教學(xué)難度降低，并能把規(guī)律提示出來。例如：“動(dòng)量”和“動(dòng)能”這兩個(gè)概念，它們都是用來描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物理量，都是與物體質(zhì)量和物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)的物理量。這些是它們的共同點(diǎn)。然而，在本質(zhì)上它們又有著質(zhì)的差異，動(dòng)量是以機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式來量度機(jī)械運(yùn)動(dòng)的，動(dòng)能是以機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為一定量的其它能量的能力來量度機(jī)械運(yùn)動(dòng)的。在教學(xué)中，我是這樣來比較它們的差異的：

（1）動(dòng)能：Ek=1/2MV2 標(biāo)量；動(dòng)量：P=MV 矢量；

（2）動(dòng)能是機(jī)械能的一種形式；動(dòng)量是機(jī)械運(yùn)動(dòng)量的量度；

（3）動(dòng)能遵從動(dòng)能定理：W=△EK，力的空間積累效應(yīng)；動(dòng)量遵從動(dòng)量定理：I=△P，力的時(shí)間積累效應(yīng)；

（4）動(dòng)能守恒不一定動(dòng)量守恒，比如：在光滑水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體；動(dòng)量守恒不一定動(dòng)能守恒，比如：非彈性碰撞的系統(tǒng)。

2、比較相似的公式，加深對該公式的理解和應(yīng)用

物理公式表示物理概念及規(guī)律，而不是單純的數(shù)學(xué)公式，通過比較可明確它是定義式還是計(jì)算式，從而知道每個(gè)公式的應(yīng)用范圍及條件。其次通過比較還可顯示表達(dá)同一物理量的不同物理公式間的共同性和特殊性。 如在教學(xué)《功率》一課時(shí)：功率公式P=W/t，P=Fv，P=UI，P=I2R，P=U2/R，其中第一式是定義式，其它各式則是用在不同條件下的計(jì)算式。通過比較還可了解表達(dá)不同物理量的相同公式的不同意義。如：W=I2Rt和Q=I2Rt，前者為電功，后者是電熱的公式，如果只給出I2Rt則可能是電功也可能是電熱。如講解點(diǎn)電荷之間的作用力F=KM1M2/R2時(shí)，可與萬有引力相比較F=KQ1Q2/R2。分別比較系數(shù)的含義和各物理量之間的關(guān)系。不僅能使學(xué)生容易掌握還能體會事物之間奇妙的聯(lián)系。

3，用“比較”可以深化概念，認(rèn)識本質(zhì)。

在上新課時(shí)，知識往往比較分散，復(fù)習(xí)課上我注意幫助學(xué)生通過比較，把一些有內(nèi)在聯(lián)系的知識串聯(lián)起來，以深化概念。例如在講解平衡力與物體間的相互作用力時(shí)，運(yùn)用比較法幫助學(xué)生認(rèn)識到平衡力與物體間的相互作用力的聯(lián)系有：大小相等、方向相反、作用在同一支線上，其區(qū)別是：它們作用在不同的物體上，（作用點(diǎn)不同）。再如在講解物體的質(zhì)量和它受到的重力；熱量和內(nèi)能；伏安法測電阻與伏安法測電功率；有用功與額外功等這些知識時(shí)，進(jìn)行比較有益于掌握知識間的聯(lián)系。還有，在講解密度、比熱容及電阻；功和能；蒸發(fā)和沸騰；飛艇和潛水艇等時(shí)運(yùn)用比較法教學(xué)，有益于弄清它們的區(qū)別和聯(lián)系。

二.將實(shí)驗(yàn)教學(xué)加以比較，有助于學(xué)生建立概念，理解規(guī)律，突破難點(diǎn)

1.運(yùn)用對比實(shí)驗(yàn)引入新課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

教師從啟發(fā)性對比實(shí)驗(yàn)開始引入，不但能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，引起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，而且有利于向?qū)W生顯示新課題的目的性。在《浮力》一課的教學(xué)中，為了揭示浮力產(chǎn)生的原因是水中的向上和向下的壓強(qiáng)差對物體造成的壓力差，我設(shè)計(jì)了浮力消失和產(chǎn)生的對比實(shí)驗(yàn)，把一塊蠟塊的底面緊壓在平底的玻璃器皿的底面，使之緊密接觸，然后緩慢地注水于容器中，使整個(gè)蠟塊都浸沒在水中，蠟塊并不浮起。如果將蠟塊與器皿底接觸處推開一道小縫，讓水浸入，蠟塊則很快就浮起來。通過這種有趣的對比，學(xué)生對浮力產(chǎn)生的本質(zhì)原因的理解就具體而深刻了。

2.用比較的方法可以放大感知的微觀變化，提高實(shí)驗(yàn)的可見度

如，演示雙金屬片的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在對雙金屬片的一面加熱以后，要把雙金屬片翻轉(zhuǎn)過來，再對另一面加熱。若只對其中一面加熱，如果金屬片向下彎曲，學(xué)生可能認(rèn)為這是下面的金屬片受熱多，膨脹大引起的，若正反兩面各燒一次，結(jié)果都向鐵片的一面彎曲，這樣通過兩次實(shí)驗(yàn)的對比，有力地說明了雙金屬片的彎曲是由于銅片膨脹較大。

3.通過比較來驗(yàn)證理論推理，做好新舊知識的銜接，促進(jìn)知識的正遷移，防止知識的負(fù)遷移

例如：把兩只標(biāo)有220V、25W和220V、100W字樣的白熾電燈分別進(jìn)行并聯(lián)或串聯(lián)后，接入220V的電路中，判斷這兩種情況哪個(gè)燈泡較亮？根據(jù)平時(shí)的經(jīng)驗(yàn)都是100W的燈泡較亮一些，即使通過分析和討論得出串聯(lián)時(shí)25W較亮，并聯(lián)時(shí)100W的較亮。但仍有一部分同學(xué)對分析感到不可靠，但如果通過可控實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行對比，學(xué)生就會信服了。

總之，如果我們在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用比較法，能使一些不容易直接從理論上理解的問題變得簡單而直觀，這對講清物理概念，對教學(xué)難點(diǎn)的突破和對教學(xué)重點(diǎn)的突破，加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解與記憶，培養(yǎng)學(xué)生思維能力，提高物理教學(xué)質(zhì)量有非常重要的作用，