運用比較法提高物理教學質量

陳永新

在實際的物理教學過程中，我發現學生掌握物理概念和規律時的穩定性和清晰性差，理解不透徹，將一些本質不同，但表面上相近、相似的概念或規律混淆，產生暈輪效應，成為了學習的障礙，所以，教師能在課堂上運用合理的教學方法幫助學生解決這一問題是非常關鍵的。

物理是一門自然學科，同時也是一門應用學科。物理學科有一系列作為理論出發點的基本概念，和由推理形式導出的定律理論。物理學在自己的發展過程中要求物理思維要有嚴密的邏輯性，要符合邏輯規律。要教學生學好物理，除了精心備課，知道學生做好實驗以外，還要注意培養學生運用邏輯性思維，并引導他們將思維擴散，從而將知識點理解透徹，做到融會貫通。物理思維的方法很多，我將我在物理實際教學中使用比較法的實例談談自己的一些看法。

“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和不同點，它是認識事物的一種基本方法。物理學中有許多物理思維和物理規律具有可比性，運用比較法可幫助學生接受新概念并加深對概念的理解，尤其在復習課上運用，能使知識融會貫通，開拓學生的思維，并培養學生的知識遷移能力。在物理教學中，既要求學生找出差異性極大的物理現象或物理概念之間本質上的共同點，又要求學生找出表面上極為相似的物理現象和物理概念之間本質上的差異，在物理教學中運用比較法常有以下幾種情況。

一、將物理學中相似的知識進行比較，能使知識融會貫通，開拓學生的思維，培養學生知識遷移能力

1、比較相似概念，認識其區別。

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，使教學難度降低，并能把規律提示出來。例如：“動量”和“動能”這兩個概念，它們都是用來描述機械運動的物理量，都是與物體質量和物體運動速度有關的物理量。這些是它們的共同點。然而，在本質上它們又有著質的差異，動量是以機械運動形式來量度機械運動的，動能是以機械運動轉換為一定量的其它能量的能力來量度機械運動的。在教學中，我是這樣來比較它們的差異的：

（1）動能：Ek=1/2MV2 標量；動量：P=MV 矢量；

（2）動能是機械能的一種形式；動量是機械運動量的量度；

（3）動能遵從動能定理：W=△EK，力的空間積累效應；動量遵從動量定理：I=△P，力的時間積累效應；

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

2、比較相似的公式，加深對該公式的理解和應用

物理公式表示物理概念及規律，而不是單純的數學公式，通過比較可明確它是定義式還是計算式，從而知道每個公式的應用范圍及條件。其次通過比較還可顯示表達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《功率》一課時：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算式。通過比較還可了解表達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。如講解點電荷之間的作用力F=KM1M2/R2時，可與萬有引力相比較F=KQ1Q2/R2。分別比較系數的含義和各物理量之間的關系。不僅能使學生容易掌握還能體會事物之間奇妙的聯系。

3，用“比較”可以深化概念，認識本質。

在上新課時，知識往往比較分散，復習課上我注意幫助學生通過比較，把一些有內在聯系的知識串聯起來，以深化概念。例如在講解平衡力與物體間的相互作用力時，運用比較法幫助學生認識到平衡力與物體間的相互作用力的聯系有：大小相等、方向相反、作用在同一支線上，其區別是：它們作用在不同的物體上，（作用點不同）。再如在講解物體的質量和它受到的重力；熱量和內能；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，進行比較有益于掌握知識間的聯系。還有，在講解密度、比熱容及電阻；功和能；蒸發和沸騰；飛艇和潛水艇等時運用比較法教學，有益于弄清它們的區別和聯系。

二.將實驗教學加以比較，有助于學生建立概念，理解規律，突破難點

1.運用對比實驗引入新課，激發學生的學習興趣

教師從啟發性對比實驗開始引入，不但能激發學生強烈的求知欲，引起學生濃厚的學習興趣，而且有利于向學生顯示新課題的目的性。在《浮力》一課的教學中，為了揭示浮力產生的原因是水中的向上和向下的壓強差對物體造成的壓力差，我設計了浮力消失和產生的對比實驗，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，學生對浮力產生的本質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，提高實驗的可見度

如，演示雙金屬片的實驗時，在對雙金屬片的一面加熱以后，要把雙金屬片翻轉過來，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，學生可能認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，結果都向鐵片的一面彎曲，這樣通過兩次實驗的對比，有力地說明了雙金屬片的彎曲是由于銅片膨脹較大。

3.通過比較來驗證理論推理，做好新舊知識的銜接，促進知識的正遷移，防止知識的負遷移

例如：把兩只標有220V、25W和220V、100W字樣的白熾電燈分別進行并聯或串聯后，接入220V的電路中，判斷這兩種情況哪個燈泡較亮？根據平時的經驗都是100W的燈泡較亮一些，即使通過分析和討論得出串聯時25W較亮，并聯時100W的較亮。但仍有一部分同學對分析感到不可靠，但如果通過可控實驗來進行對比，學生就會信服了。

總之，如果我們在教學中恰當地運用比較法，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，對教學難點的突破和對教學重點的突破，加深學生對基礎知識的理解與記憶，培養學生思維能力，提高物理教學質量有非常重要的作用，