物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的“比較和概括”能力

李自強(qiáng)

摘要：“比較和概括”是一種科學(xué)的思維方法，它被廣泛地運(yùn)用于物理學(xué)的學(xué)習(xí)和研究中。在本文中，筆者就淺要談?wù)勗谖锢斫虒W(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的“比較和概括”能力。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；學(xué)生；“比較和概括”能力

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2018）02-0045

一、在物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)“比較和概括”能力

初中《物理》第一章第一節(jié)“長(zhǎng)度的測(cè)量”就是用所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度（長(zhǎng)度單位）與被測(cè)的長(zhǎng)度進(jìn)行比較，看被測(cè)長(zhǎng)度是標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的多少倍或幾分之幾，從而得出被測(cè)長(zhǎng)度的具體數(shù)值。在這里要使學(xué)生了解到，從標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度（長(zhǎng)度單位）的確定，到用標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度去量被測(cè)的長(zhǎng)度，是人們運(yùn)用“比較”的一種科學(xué)思維方法。

這樣，使學(xué)生能由此及彼，觸類旁通，學(xué)會(huì)用這種方法去指導(dǎo)關(guān)于質(zhì)量、力、時(shí)間、速度、壓強(qiáng)、功、功率、熱量、電量、電流強(qiáng)度、電壓、電阻等物理量的測(cè)量。

物理實(shí)驗(yàn)中的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，也是“比較法”的具體應(yīng)用。例如，將凹面（或凸透）鏡對(duì)平行入射光線起會(huì)聚作用與凸面（或凹透）鏡對(duì)平行入射光線起發(fā)散作用進(jìn)行對(duì)比；

將凹面鏡會(huì)聚的是反射光線與凸透鏡會(huì)聚的是折射光線的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比；將串聯(lián)電路與并聯(lián)電路以及用其測(cè)量電流強(qiáng)度與電壓進(jìn)行對(duì)比等，都是使學(xué)生在獲得規(guī)律知識(shí)的同時(shí)，也獲得科學(xué)的思維方法和研究方法。

物理實(shí)驗(yàn)中所運(yùn)用的“比較法”，有時(shí)還表現(xiàn)為效果相同的物理過程可以相互代換，從而所推導(dǎo)得出的結(jié)論是等效的，即所謂等效法。

“研究滑動(dòng)摩擦”實(shí)驗(yàn)中，通過彈簧秤對(duì)木塊的拉力大小，可得出木塊與桌面間的摩擦；托里拆利實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用水銀柱對(duì)水銀槽里的水銀面所產(chǎn)生的壓強(qiáng)去研究大氣壓的大小；測(cè)定金屬的比熱的實(shí)驗(yàn)中，通過水吸收的熱量可知金屬放出的熱量等，都是“等效法”的實(shí)際應(yīng)用。

二、在講授物理概念中培養(yǎng)“比較和概括”能力

講授“密度”這個(gè)概念時(shí)，應(yīng)先從體積相同的情況下，不同物質(zhì)的質(zhì)量不同的對(duì)比實(shí)驗(yàn)出發(fā)，使學(xué)生對(duì)密度有初步的感性認(rèn)識(shí)。然后，列出一些體積相同的不同物質(zhì)的質(zhì)量的具體數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析、比較，再綜合、抽象，概括出密度的概念一一單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量，就叫做這種物質(zhì)的密度。

講授壓強(qiáng)時(shí)，就以物體的單位面積上所受的壓力不同，產(chǎn)生的效果不同的分析、比較，然后再抽象、概括出壓強(qiáng)的概念；其他如速度、比熱、熔解熱、汽化熱等，也都通過比較和概括，在學(xué)生頭腦中形成科學(xué)概念。從而培養(yǎng)學(xué)生掌握抽象概括物理量的一般思維方法。

運(yùn)用“比值”的方法來形成物理概念，也是“比較和概括”的一種思維方法。電阻概念的形成，是先通過在相同的電壓下，不同導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度不同的實(shí)驗(yàn)對(duì)比。使學(xué)生初步形成電阻概念，再通過對(duì)同一導(dǎo)體兩端的電壓值u與通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度值I之比，即U/I是一個(gè)恒量；不同導(dǎo)體，U/I值不同的分析、比較，然后，抽象、概括出申阻的定義公式R=U/I。這樣，學(xué)生可了解到電阻這一概念是如何在實(shí)驗(yàn)和分析比較中抽象概括出來的。

“類比比較法”是將類比和比較相結(jié)合的思維方法。類比是一種推理形式。是根據(jù)兩個(gè)對(duì)象（類）之間在某些方面相似或相同而推出它們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗨苹蛳嗤囊环N邏輯方法；比較是類比的基礎(chǔ)和前提，通過兩個(gè)不同對(duì)象（類）的比較。找出它們之間的相似或相同點(diǎn)，以此為依據(jù)，把其中某一對(duì)象（類）的知識(shí)或結(jié)論推移到另一個(gè)對(duì)象（類）上去。

類比推理可用公式表示為：

A對(duì)象（類）具有a、b、c、d屬性。

B對(duì)象（類）具有a、b、C屬性。

所以，B對(duì)象（類）可能具有d屬性。

電壓、電壓?jiǎn)挝?、電源的作用、電功是學(xué)生較難理解的抽象概念，教學(xué)中可將這些物理量的物理意義先撇開，用水流、水壓、抽水機(jī)、水量、水流做功，與電流、電壓、電源、電量、電流做功進(jìn)行類比，這樣，用具體的事物類比抽象的事物，不僅突破了教學(xué)的難點(diǎn)，而且發(fā)展了學(xué)生思維能力。（應(yīng)該指出，類比推理推出的結(jié)論具有或然性，其結(jié)論需要經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)）

“比異”與“比同”是人們認(rèn)識(shí)客觀事物的一種基本思維方法。用這種方法講授新知識(shí)，往往可以舊引新，水到渠成。用這種方法歸納總結(jié)新舊知識(shí)，常常能達(dá)到理解互補(bǔ)，強(qiáng)化記憶。

三、在復(fù)習(xí)課的教學(xué)中培養(yǎng)“比較和概括”能力

1. 將容易混淆的物理概念進(jìn)行對(duì)比復(fù)習(xí)

將質(zhì)量與物重對(duì)比復(fù)習(xí)：（1）它們的物理意義不同；（2）它們的單位不同；（3）它們的測(cè)量工具不同；（4）質(zhì)量不隨所處的地理位置的變化而變化，物重隨所處的地理位置的變化而變化。這樣，不僅加深理解兩個(gè)概念的本質(zhì)區(qū)別，又掌握了概念、量度方法、量度工具及單位，達(dá)到復(fù)習(xí)一點(diǎn)，帶動(dòng)一片的效果。

2. 將一些有相互關(guān)聯(lián)的物理問題進(jìn)行對(duì)比復(fù)習(xí)把一些相互有關(guān)聯(lián)的物理現(xiàn)象或規(guī)律，進(jìn)行對(duì)比復(fù)習(xí)，既了解其共同原理，又突出各自特性，找出規(guī)律性的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生在比較中找聯(lián)系的能力。例如將定滑輪與動(dòng)滑輪、晶體與非晶體的熔解、蒸發(fā)與沸騰、汽化與液化、光的鏡面反射與漫反射、光的折射規(guī)律與反射規(guī)律、照相機(jī)成像的調(diào)節(jié)與幻燈機(jī)成像的調(diào)節(jié)等都可進(jìn)行對(duì)比復(fù)習(xí)。

3. 將一些物理現(xiàn)象的因果關(guān)系對(duì)比復(fù)習(xí)

將露與霧、霜與雨、露與霜的成因，冬天屋內(nèi)玻璃窗上結(jié)的冰塊與結(jié)成冰花的成因，小孔與平面鏡成像的成因，平面鏡與凸透鏡成像的成因等進(jìn)行對(duì)比復(fù)習(xí)，這樣，還能提高學(xué)生辯證思維能力。

4. 將一些形似實(shí)異的公式進(jìn)行對(duì)比復(fù)習(xí)

將求浮力公式 F浮=ρ液V排g 與求物重的公式 G=ρVg，彈簧的伸長(zhǎng)跟所受拉力成正比公式 F1/F2=ΔL1/ΔL2與杠桿平衡條件公式 F1/F2=L2/L1 勻速直線運(yùn)動(dòng)速度公式 V=s/t 與變速運(yùn)動(dòng)平均速度公式V=s/t等進(jìn)行對(duì)比復(fù)習(xí)。

教育家烏申斯基認(rèn)為：“比較是一切理解和思維的基礎(chǔ)……”應(yīng)結(jié)合初中物理教學(xué)，有計(jì)劃、有目的地教給學(xué)生一些科學(xué)的思維方法和研究方法。

（作者單位：新疆兵團(tuán)第四師六十六團(tuán)一中 835200）