物理教學中比較概括能力的培養

劉偉

物理學科的比較思維活動是以分析為基礎的，抽象和概括也是建立在分析和綜合的基礎上的.在物理教學中引導學生進行抽象和概括時，教師要對所研究的各個事物或現象的有關屬性進行分析，在分析的基礎上進行比較、抽象，以區分其本質屬性和非本質屬性.只有通過比較、抽象，才能確定同類事物的共同特征，把事物聯合為一組，進行概括.

一、運用比較概括的方法形成物理概念

在物理教學中，教師應該有計劃地結合教學內容引導學生學會抽象物理量的概念的一般思維方法：把物質的某方面的屬性或運動的某種狀態隔離出來，用一些物理量的比值的思維方法來定義所抽象出來的物理量.主要有以下三個方面：（1）描述物質的某方面屬性的概念，如密度、燃料的燃燒值、熔解熱、汽化熱、電阻、電勢、電容等.（2）描述運動的某種狀態的概念，如平均速度、加速度等.（3）一些物理定律中的比例常數，如折射率、磨擦系數等.雖然上述三方面的概念的具體內涵不同，但它們定義的思維方法是相同的，都是通過實驗在學生對事物的屬性或運動的狀態觀測的基礎上，借助科學的抽象，采用比值的思維方法來形成概念的——比值揭示了事物的某種屬性.在物理教學中，教師可以采用類比法，注意在處理方法上比“同”，在概念意義上比“異”，引導學生自己去獲得新概念，從而培養、提高他們比較概括的能力.

二、利用“比同”與“比異”，引導學生獲得規律

性的知識

在物理教學中，教師要幫助學生尋求思維線索，借助于類比，加深學生的印象，使學生能由此及彼，舉一反三，觸類旁通，從而獲得規律性的知識.另外，對一些彼此有聯系但有區別、容易混淆的概念，通過比較，概括，能夠使學生掌握概念的本質，消除他們存在的一些錯誤或模糊的認識.（1）把規律性和本質都相同或本質上有聯系的基本概念、規律和公式進行對比.例如，把靜電場和重力場進行對比，把電池電路、直流發電機電路進行對比，把蓄電池充電、直流電動機電路進行對比.（2）把表達形式或規律性相似而本質不同的概念、定律、公式進行類比.例如，將電壓和水壓進行類比——電流和水流雖然本質不同，但兩者有相似之處.它們都是物質的遷移過程.在遷移過程中，電量和水量都是守恒的，并且都要受到阻力并克服阻力做功，做功過程中都有能量轉化等.利用水壓是產生水流的必要條件作比喻來引出產生電流的必要條件是電壓，使學生懂得電壓是產生電流的原因.這樣的類比，學生容易接受.（3）把同類型或同性質的物理問題進行對比.例如，四沖程汽油機和四沖程柴油機工作原理的對比；幻燈機成像調節與照相機成像調節以及眼睛的調節的對比；交流發電機與直流發電機構造原理的對比——突出“滑環”跟“換向器”不同作用的對比；直流發電機與直流電動機工作原理的對比——突出兩者是可逆的機器；電流表（磁電式）與直流電動機構造原理的對比.在進行對比時，一方面應該闡明它們的共同性（一般特點和一般原理），另一方面要突出它們各自的特殊性（各個設備有它自己的具體特點和特殊作用）.這樣，運用對比的方法，能夠幫助學生弄清一般知識和特殊知識之間的區別和聯系.（4）把本質不同又容易混淆的物理現象、概念、規律和公式進行對比.例如，把表面相似而本質不同的一些物理現象進行對比，如質量與重力、重力與壓力的對比；力矩和功的對比、動量和功率的對比，它們所具有的單位表面看來極為相似，但它們之間存在著本質上的差異點；電源的功率或電源輸出功率、電流的功率、電熱功率的對比——抓住能量轉化進行分析，弄清它們本質上的區別.（5）把一些用于解決實際問題時易混淆或弄錯的物理概念、定律或公式進行對比.如，重力跟物體對支持面的壓力、重力與拉力、平衡力與作用力和反作用力等.

三、利用歸類對比練習，提高學生的解題能力

在進行階段復習或系統復習時，教師一方面應該有目的地引導學生把知識歸類對比，突出本質，培養學生系統地概括所學知識的能力；另一方面要有計劃地把解題原理、處理方法相同或相類似而物理內容不同的問題組織起來，利用歸類對比練習，啟發學生運用同一類型的方法和相應的關系式來解題，從而使學生掌握規律性的解題方法，提高解題能力.在解題方法上比“同”、知識內容上比“異”，通過溫故知新或以新帶舊的辦法進行教學和對比練習，有利于學生掌握規律性的知識.

總之，在物理教學中，教師要善于運用對比的方法引導學生對物理知識進行探究，培養學生比較、概括、聯想的能力，從而使學生能夠舉一反三、觸類旁通.