比較法在物理教學(xué)中的應(yīng)用之管見

有比較才有鑒別，有鑒別就有新的發(fā)現(xiàn)。在多年的物理教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)比較法在中學(xué)物理教學(xué)中能起到重大作用。

首先，通過比較，在物理教學(xué)中幫助高中新生跨過“高臺(tái)階”。高中物理難學(xué)，難就難在初中與高中銜接中出現(xiàn)的“高臺(tái)階”。剛從初中升上高中的學(xué)生普遍不能很快適應(yīng)過來，都覺得高一物理難學(xué)，特別是對(duì)意志品質(zhì)薄弱和學(xué)習(xí)方法不妥的那部分學(xué)生更是使他們過早地失去學(xué)物理的興趣，甚至打擊他們的學(xué)習(xí)信心。如何做好高中與初中物理教學(xué)的銜接，幫助學(xué)生盡快適應(yīng)高中物理教學(xué)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法，跨過“高臺(tái)階”，就成為高一物理教師的首要任務(wù)。

現(xiàn)行高中物理課本，與初中物理相比，初步分析有以下顯著特點(diǎn)：（1）從直觀到抽象：如物體——質(zhì)點(diǎn)。（2）從單一到復(fù)雜：如二力平衡——多力平衡；勻速運(yùn)動(dòng)——變速運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。（3）從標(biāo)量到矢量：如算術(shù)運(yùn)算（加減法）——幾何運(yùn)算（平行四邊形法則）。（4）從淺顯到嚴(yán)謹(jǐn)，從定性到定量。

初中物理教材的文字?jǐn)⑹鐾ㄋ滓锥?，語法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。所敘述的物理現(xiàn)象與日常生活聯(lián)系緊密且比較表面，絕大部分與學(xué)生日常生活的感受或體驗(yàn)是吻合的、一致的，其規(guī)律不太復(fù)雜，運(yùn)用的數(shù)學(xué)知識(shí)基本上是四則運(yùn)算，且其公式參量也較少，實(shí)驗(yàn)原理簡(jiǎn)單，易于操作。高中物理每節(jié)的內(nèi)容較多，篇幅較長(zhǎng)，語言敘述較為嚴(yán)謹(jǐn)、簡(jiǎn)練，敘述方式較為抽象，理論性較強(qiáng)。課文內(nèi)容的描述方式較多：有文字法、公式法、圖像法，它們互相補(bǔ)充，互相完善，對(duì)同一物理現(xiàn)象或規(guī)律從多側(cè)面觀察它、研究它。

這樣，把高中教材研究的問題與初中教材研究的問題在文字表述、研究方法、思維特點(diǎn)等方面進(jìn)行對(duì)比，明確新舊知識(shí)之間的聯(lián)系與差異，使學(xué)生順利地利用舊知識(shí)來同化新知識(shí)，從而使高中新生順利跨過“高臺(tái)階”。

其次，通過比較，溝通新舊知識(shí)，深化、豐富教學(xué)內(nèi)容。要開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，首先要打好扎實(shí)的基礎(chǔ)，豐富學(xué)生的知識(shí)庫存。在教學(xué)中，要特別重視在講授新概念時(shí)聯(lián)系舊知識(shí)，在新舊知識(shí)的比較中加深理解，開拓思路。例如在講授電勢(shì)時(shí)，將電場(chǎng)和重力場(chǎng)進(jìn)行比較，找出共同點(diǎn)——電場(chǎng)力和重力做功都與路徑無關(guān)。為此，首先引入重力勢(shì)能的概念，把一個(gè)質(zhì)量為m1的物體放在高度為h的地方，它具有重力勢(shì)能m1gh，把質(zhì)量為m2、m3……的物體放在高度為h的地方，它們分別具有重力勢(shì)能m2gh、m3gh……，其勢(shì)能值各不相同，但mlgh/ml=m2gh/m2=m3gh/m3……=gh是一個(gè)恒量，我們可以把gh叫做重力勢(shì)，其值只決定于重力場(chǎng)中的位置和零點(diǎn)的選擇，與放入重力場(chǎng)中的物體的質(zhì)量無關(guān)。由于學(xué)生對(duì)重力場(chǎng)知識(shí)了解較多，對(duì)重力勢(shì)容易接受，再用比較法引入電勢(shì)的概念，分析它的性質(zhì)和區(qū)別于重力場(chǎng)的特點(diǎn)，這就化“抽象”為“具體”，使學(xué)生對(duì)新知識(shí)有似曾相識(shí)的親近感，深化了教學(xué)內(nèi)容。

再者，通過比較，建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，使知識(shí)條理化。隨著物理教學(xué)的深入，學(xué)生掌握的知識(shí)逐漸形成網(wǎng)絡(luò)，這里有知識(shí)的橫向式拓寬，也有遞進(jìn)式的深入，學(xué)生的知識(shí)和能力就產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展也就寓于其中了。在這過程中，比較法是揭示這些知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系的好方法。

例如，力學(xué)中的彈簧串聯(lián)有l(wèi)/K=1/Kl+1/K2，靜電場(chǎng)中串聯(lián)電容器有1/C=I/C1+1/C2，穩(wěn)恒電路中并聯(lián)電阻有1/R=I/Rl+l/R2，它們具有相同的數(shù)學(xué)形式和運(yùn)算規(guī)律。通過這樣的類比，學(xué)生們對(duì)公式記得牢，運(yùn)算起來也就熟練了。

再如圖線教學(xué)中，V-t圖線下的面積表示位移，F(xiàn)-t圖線下的面積表示沖量，I-t圖線下的面積表示電量，F(xiàn)-S圖線下的面積表示功。通過這些圖線的類比，學(xué)生們對(duì)圖線的物理意義有了深刻的認(rèn)識(shí)。如果要求電容器的帶電量，我們可以作電容器的放電電流I隨時(shí)間t的變化規(guī)律圖線，再由圖線面積求電量Q。在恒定電流一章中有兩個(gè)U-I圖像，一個(gè)是對(duì)定值電阻兩端電壓隨流經(jīng)它的電流的變化規(guī)律的描述，遵循部分電路歐姆定律，導(dǎo)體電阻不同則圖線斜率不同；另一個(gè)是全電路中，路端電壓隨整個(gè)電路的總電流變化的規(guī)律。它們的研究對(duì)象不同，變化規(guī)律不同，物理意義也不同。通過比較能較好地弄清它們的使用條件和變化規(guī)律，使用起來也不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。

這樣的比較，小的方面有形式上的比較、計(jì)算方法上的比較、不同概念和規(guī)律的比較或者是某些性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)的比較；大的方面有規(guī)律和體系上的比較。

責(zé)任編輯 羅峰