淺談在中學物理教學中比較思維的培養

葉登樣

所謂比較是對兩個或兩個以上事物進行研究，找到其相似或區別之點，找出異中之同或同中之異，從而發現和揭示事物的內在本質。這種比較的方法是人們認識客觀世界的基本方法，它不僅廣泛地運用于物理學研究之中，也經常用于物理教學之中。引導學生善于比較，可以讓學生從紛繁的知識中解脫出來，在知識積累增多時抓住主要脈絡，理清知識之間的關系，保持清晰的思路，以融會貫通，更好地掌握物理知識。下面就如何在教學中進行物理比較思維培養，談談幾點淺見。

1、物理概念的比較

1.1將物理概念與以前的物理觀念進行比較。

在學習正規的物理教育前，人們已經長時間地接觸大量的物理現象，積累了許多物理經驗，這些通過自己的觀察、體驗與思考，對物理現象與物理過程的理解和認識就是通常所說的前物理觀念。那些正確的觀念猶如半成品，只需經過正確的思維加工，便可以形成科學概念。例如力的概念是在推、拉、提、壓等觀念基礎上形成的；速度的概念是在快、慢的觀念上形成的；電學中的電的概念是在閃電、摩擦起電等經驗基礎上形成的。教學中要充分運用學生的這些前物理觀念，通過比較分析、歸納概括抽象出物理概念來。

1.2將后學概念與前面有聯系的概念比較

在新的物理概念教學過程中，很多是以已經掌握的概念為基礎，但同時還應明確新的概念與已經學過的概念之間的區別和聯系。例如加速度概念的形成是以速度的概念為基礎的，但學生學完了加速度概念又常與速度、速度變化概念相混淆，一些學生總認為加速度大速度自然大，或者速度大加速度自然大，分不清兩個不同概念在數值上是沒有直接聯系的。為了讓學生真正理解加速度概念，就應在教學時將兩個概念加以比較。還有比如動量與沖量、機械振動和機械波等等。

1.3相似概念的比較

隨著學習內容的增多，學生需要掌握眾多的物理概念和規律，有的本質上相似，有的形式上相似。如果處理得好，往往能使學生觸類旁通，啟發思維，便于理解和記憶，反之，則容易產生混淆。在教學中要引導學生運用比較思維，讓學生將可能發生混淆的有關知識進行認真地比較，使學生在比較中弄清每一個概念準確的內涵、外延、使用范圍，把握其區別于其它概念的本質特征。如“二力平衡”跟“一對作用力和反作用力”的比較，學生往往錯誤認為既然馬拉車的力等于車拉馬的反作用力，這兩個力就相互抵消了。

1.4不同概念比較尋找共性

有一些概念看起來沒有任何聯系。例如靜電場和重力場從表面上看來毫無聯系，一個屬于力學范疇，一個屬于電學范疇，但它們在本質上卻有共同點，即場力做功與路徑無關，都可以引進勢能的概念。所以學習靜電場時，為了使學生盡快接受，可以讓學生回憶早已學過且非常熟悉的重力場，回憶重力勢能的知識，將兩者加以聯系，進行比較，則能讓學生較快地理解了。只有善于不斷的挖掘和比較，才能真正的理解物理概念的內涵。

2、物理規律的比較

同樣隨著學習內容的增多，學生接觸的物理規律不斷增加。面對眾多的物理規律，學生往往產生一種不知如何選擇的地步，這里就需要對不同的物理規律進行比較。如學生學習完功和能的關系，知道做功的過程是能量轉化的過程。能量轉化的多少可以用做功的多少來衡量。 但不同形式的能的轉化又與不同形式的功相聯系，例在動能的變化等于合外力做功，重力勢能的增量等于重力做的功，而系統機械能變化等于除系統內的重力和彈力以外的其它力做的總功；電勢能的變化等于電場力做的功。

3、物理公式的比較

隨著物理概念和規律的增多，需要理解和應用的物理公式也在增多，學生在解題中經常出現亂套公式或者亂套數據的情況，這實際是對物理概念、規律的不理解引起。對概念或者規律配套的物理公式進行比較，對于學生進一步理解和應用概念、規律會有很大的幫助。

3.1同一物理量的公式比較

4、物理圖象的比較

在物理學中，物理量之間的關系可以用公式表示，也可以用圖象表示。圖象可以清楚的表示出物理量的變化情況，便于從總體上認識過程的特點。但圖象是學生進入高中以后新接觸的一種研究物理的方法。而相似的圖象比較多，學生一不小心可能就要出現錯誤。所以對于相似的圖象之間進行比較也是很重要的。比如S—t與V—t，振動圖象和波動圖象。閉合電路歐姆定律實驗中的路端電壓U隨電流I變化的圖象與描繪小燈泡的伏安特性曲線圖象的比較。找出不同不像的共同點和不同。

5、實驗思想、現象、結果的比較

物理實驗中常通過對一些物理現象或物理量的比較，來達到異中求同或同中求異的實驗目的，即比較法。它是物理實驗中最基本的方法。例如，測量某一物體長度時，可用米尺和物體長度進行比較，得出物體長度的測量值。天平也是一種典型的利用比較方法測量的儀器。

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。有些物理現象觀察起來不明顯，尤其是在演示實驗時，很難使全體學生都看到實驗現象，這時運用對比實驗對微量變化進行“放大”，往往可以大大提高實驗的可見度，也能大大提高實驗的可信度。如，玻璃瓶受力形變的演示實驗。

6、解題思路方法的比較

一題多解，就是廣開思路，用多個物理規律去處理同一物理問題，這樣，腦海中儲存的大量信息會充分調動起來，在探求問題的解法方案中，使思維極大地得到發散。有些題目可以一題多解，但用不同的方法解決，可能難易、快慢不同。在鼓勵學生一題多解的前提下，也要引導學生將各種不同的解題方法進行比較。尋找一種最簡單、快截的解題思路。

以上只是筆者在教學中進行的比較思維培養的一部分，應該說，在物理教學中，善于用比較的思維去培養學生的能力比單獨的講清某個概念、規律要有效的多。我們期待，通過這樣的比較，可以使學生學習物理的困難低一點，學習物理能輕松一點，真正做到“減負不減效”。