活用比較　提高效率——比較教學法在高中物理教學中的應用

李艷軍　賴豐亮

(1. 江蘇省江陰市華士高級中學，江蘇　無錫　214421;

2. 江蘇省江陰市成化高級中學，江蘇　無錫　214423)

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活用比較提高效率
——比較教學法在高中物理教學中的應用

李艷軍1賴豐亮2

(1. 江蘇省江陰市華士高級中學，江蘇無錫214421;

2. 江蘇省江陰市成化高級中學，江蘇無錫214423)

摘要:高中物理學習中存在許多易混淆的概念、模型等知識點,成為學生學習物理的難點之一,如何在教學中進行有效突破，以提高教學效率？這是廣大物理教師探索的課題之一.本文結合教學實例,從理論教學和習題教學兩方面，闡述了比較教學法在幫助學生深化理解理論知識、提高學生解決問題能力等方面起到的積極作用,旨在為解決高中物理教學中的易混淆、不同內容但有著共同內涵的知識點提供一種思路和方法.

關鍵詞:高中物理；比較教學法；應用策略

俄國教育家烏申斯基說：“比較是一切理解和思維的基礎；我們都是通過比較來了解世界的一切.”比較教學法就是通過觀察、分析等手段找出知識之間的異同的思維方法，不但有助于突出教學重、難點，防止相近知識的混淆，而且給學生提供了一種思維和學習的方法，有利于學生的延伸學習，是提高教學效率的有效方法之一.

1比較教學法在理論教學中的應用

1.1縱向比較,利于初、高中物理學習的銜接

對于剛進入高中的學生而言，學習高中物理的難點之一就是受初中學習影響，很多概念不能正確理解，這時候如果采用比較教學法，將初、高中相關概念放在一起進行比較，可以加深學生對概念的理解，起到事半功倍的效果.

在進行矢量教學的時候,為了使學生理解“位移”和“路程”的區別，可以讓多個同學以同一點為起始點，運動5米的路程，這時候發現每個同學的末位置不一定相同；然后讓這些同學從剛才的起始點出發沿同一方向運動5米的距離，每個同學的末位置都一樣.讓同學們通過比較體會到要想準確描述物體位置的變動，不但要知道運動的距離，還要知道運動的方向，從而引出“位移”的概念.在進行“速度”教學時，可以在“矢量”學習的基礎上，將初中和高中對“速度”的定義加以比較，讓學生理解速度不僅有大小，而且有方向，可以更精確描述物體的運動，同時也要說明一下，初中的速度實際上是“平均速率”.通過比較有利于學生從初中到高中學習物理的跨越，建立正確的物理概念.

1.2前后比較，強化對知識的深度理解

針對不同的物理概念、定義等，通過比較，找出其共同的內涵或本質，也可以發現它們的不同之處，一方面有利于學生對知識的深度理解，同時也為學生學習物理奠定方法上的基礎，提高學習的能力.

在進行“加速度”教學時，可以讓學生回顧“速度”表示“物體位置改變快慢”這一意義，同時設問：如果物體的速度發生變化，那么該如何來描述其變化快慢呢？引導學生采用速度的定義方式來理解加速度的定義，最后利用課后的“科學漫步”將兩者歸結為“都是描述了一個物理量隨另一個量變化的快慢”，引出“變化率”的意義，為后面的相關學習奠定基礎.

在學習“電勢能”時，可以將“重力做功”和“電場力做功”進行比較，總結得出“兩者做功均與路徑無關”這一結論，再結合“功是能量轉化的量度”，在分析重力勢能和重力做功關系的基礎上，順理成章地引入“電勢能”的概念，同時也為后面學習“分子勢能”奠定方法基礎.

在進行“帶電粒子在勻強電場中的運動”教學時，可以從研究對象的受力特點和物理規律上與重力場中的平拋運動(垂直于電場方向進入電場空間)、豎直下拋(平行于電場方向進入電場空間)、自由落體(在電場中由靜止開始運動)等進行比較，加強學生對這些運動性質理解的同時，也為“等效場”的教學做好鋪墊.

2比較教學法在習題教學中的應用

2.1通過“形同質異”的題干比較，有助于提高學生仔細審題的意識和能力

審題是解題的第一步，對于較為復雜的題目，審題不清或錯誤，是各類考試中學生失分的主要因素之一.在平時的教學中，若能有效采用比較法，在提高學生審題能力的同時，也有利于學生審題意識的提高.下面兩道試題就是“形同質異”的典型.

圖1

例1：如圖1所示，物體A和B質量均為m，且分別與輕繩連結跨過光滑輕質定滑輪，當用力F拉B沿水平面向左緩慢運動過程中，繩對A的拉力的大小是().

A. 大于mgB. 總等于mg

C. 一定小于mgD. 以上三項都不正確

例2：如圖1所示，物體A和B的質量均為m，且分別與輕繩連結跨過光滑輕質定滑輪，當用力F拉B沿水平面向左勻速運動過程中，繩對A的拉力的大小是().

A． 大于mgB． 總等于mg

C． 一定小于mgD． 以上三項都不正確

兩道題目乍一看好像沒什么區別,對于做過其中一道題目的同學,過段時間再做另外一道時,若不仔細審題很容易認為兩者完全相同.在進行習題教學時，若能適時地將兩題加以比較分析，使學生注意到“緩慢”、“勻速”在物理模型中的差異，致使兩題本質上的不同，可以提高學生審題的警惕性.

例1中“緩慢”在物理模型中意味著物體運動速度非常小，趨近于零，因此例1中當用力F拉B沿水平面向左“緩慢”運動過程中，A物體時時處于平衡狀態，所以繩對A的拉力的大小總等于mg，即B選項正確.

例2中當用力F拉B沿水平面向左“勻速”運動過程中，根據運動的合成與分解可知vA=vBcosθ，A物體要做加速運動，所以繩對A的拉力大于mg，即A選項正確.

在物理習題和模型中此類題目很多，例如“死結”與“活結”、“定桿”與“動桿”、“輕繩”與“輕桿”等，在進行習題教學的過程中，不妨將此類題目成對先后呈現，對于提高學生的審題能力可以起到立竿見影的效果.

2.2比較“殊途同歸”的解題方法，有利于學生發散思維的培養

“條條大路通羅馬”在物理學中的體現之一就是同一物理問題可以采用不同的物理思想或方法來求解，即“一題多解”，在教學過程中通過對一個問題多種求解方法的比較，不但可以提高學生的發散思維能力，而且有助于學生深度理解不同知識點間的區別與聯系，提高學生在解決物理問題時選擇方法的能力.

例3：如圖2所示，質量M=4.0kg的長木板B靜止在光滑水平地面上，在其右端放一質量m=1.0kg的小滑塊A(可視為質點).在初始時刻，A、B分別以v0=2.0m/s的初速度向左、向右運動，最后A恰好沒有滑離B板.已知A、B之間的動摩擦因數μ=0.40，取g=10m/s2．求：

圖2

(1)A、B相對運動時的加速度aA和aB的大小與方向；

(2) 木板B的長度l．

本題的第(1)問涉及加速度求解，故需對物體進行受力分析，運用牛頓第二定律求解.A、B受到合力的大小均為μmg，根據牛頓第二定律，對A物體：μmg=maA，解得：aA=μg=4.0m/s2，方向水平向右.

對B物體：μmg=MaB，解得：aB=μmg/M=1.0m/s2，方向水平向左.

第(2)問則可以運用不同的物理思想方法求解.

解法一：運用力與運動關系求解.

A向左勻減速運動至速度為零后，相對地面向右做勻加速運動，加速度大小仍為aA=4.0m/s2，方向水平向右.B板向右仍做勻減速運動，加速度大小仍為aB=1.0m/s2，方向水平向左.當A、B速度相等時，A相對B滑到最左端，恰好不滑出木板，故木板B的長度為這個全過程中A、B間的相對位移.在A相對地面速度為零時，B的速度vB=v0-aBt1=1.5m/s，設由A速度為零至A、B速度相等所用時間為t2，則aAt2=vB-aBt2，解得t2=vB/(aA+aB)=0.3s，兩者共同速度v=aAt2=1.2m/s.A向左運動位移xA=(v0-v)(t1+t2)/2=0.32m，B向右運動位移xB=(v0+v)(t1+t2)/2=1.28m，則B板的長度l=xA+xB=1.6m.

小結：通過力與運動關系分析求解，要求熟知兩物體的運動過程、特點，并能夠找出兩運動之間的關聯，通過示意圖找物體的位移關系及相對位移關系.

解法二：運用v-t圖像.

圖3

小結：運用速度圖像求解板塊模型問題，能夠比較容易地找出兩物體的運動情況，尤其是確定相對位移時更加直觀.

解法三：運用動量和能量相結合的方法.

小結：從能量角度分析求解，可以避免復雜的運動過程的分析和計算，提高了解題的效率.

對比上題的不同求解方法可以看出，不同的求解方法含有不同的物理思想，求解的繁簡程度有較大差異，若選擇得當，既可以節省解題時間又可以提高求解的正確度，在習題教學中對不同解法進行比較，有助于學生了解不同知識點的差異，可以讓學生根據自己的實際情況和知識儲備選擇合適的方法.

參考文獻：

[1] 張峰.讓學生在比較中“發現”——淺談高中物理教學中的“比較”教學法[J]．中學物理,2015,(9).

[2] 胡巍娜.“比較教學法”在高中化學教學實踐中的運用[J]．中學教學參考,2015,(7).

[3] 何曦強.比較教學法在中學物理教學中的應用[J]．學園(教育科研),2012,(7).

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