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：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2018）02-0045

一、在物理實驗中培養(yǎng)“比較和概括”能力

初中《物理》第一章第一節(jié)“長度的測量”就是用所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)長度（長度單位）與被測的長度進(jìn)行比較，看被測長度是標(biāo)準(zhǔn)長度的多少倍或幾分之幾，從而得出被測長度的具體數(shù)值。在這里要使學(xué)生了解到，從標(biāo)準(zhǔn)長度（長度單位）的確定，到用標(biāo)準(zhǔn)長度去量被測的長度，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)會用這種方法去指導(dǎo)關(guān)于質(zhì)量、力、時間、速度、壓強(qiáng)、功、功率、熱量、電量、電流強(qiáng)度、電壓、電阻等物理量的測量。

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

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

物理實驗中所運(yùn)用的“比較法”，有時還表現(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。

“研究滑動摩擦”實驗中，通過彈簧秤對木塊的拉力大小，可得出木塊與桌面間的摩擦；托里拆利實驗中，運(yùn)用水銀柱對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；測定金屬的比熱的實驗中，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”這個概念時，應(yīng)先從體積相同的情況下，不同物質(zhì)的質(zhì)量不同的對比實驗出發(fā)，使學(xué)生對密度有初步的感性認(rèn)識。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，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)度不同的實驗對比。使學(xué)生初步形成電阻概念，再通過對同一導(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驗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)兩個對象（類）之間在某些方面相似或相同而推出它們在其他方面也可能相似或相同的一種邏輯方法；比較是類比的基礎(chǔ)和前提，通過兩個不同對象（類）的比較。找出它們之間的相似或相同點，以此為依據(jù)，把其中某一對象（類）的知識或結(jié)論推移到另一個對象（類）上去。

類比推理可用公式表示為：

A對象（類）具有a、b、c、d屬性。

B對象（類）具有a、b、C屬性。

所以，B對象（類）可能具有d屬性。

電壓、電壓單位、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，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)過實踐的檢驗）

“比異”與“比同”是人們認(rèn)識客觀事物的一種基本思維方法。用這種方法講授新知識，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，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)行對比復(fù)習(xí)

將質(zhì)量與物重對比復(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，帶動一片的效果。

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，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)行對比復(fù)習(xí)。

3. 將一些物理現(xiàn)象的因果關(guān)系對比復(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. 將一些形似實異的公式進(jìn)行對比復(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)動速度公式 V=s/t 與變速運(yùn)動平均速度公式V=s/t等進(jìn)行對比復(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）