魯繼柏

在日常生活中，人們經(jīng)常采用的一種思維方法就是比較，通過比較事物相異或相同的特征，發(fā)現(xiàn)事物之間的本質(zhì)區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系.物理知識(shí)雖然較為抽象，但許多知識(shí)點(diǎn)和規(guī)律都具有可比性，在物理教學(xué)中運(yùn)用比較教學(xué)法，有助于學(xué)生辨析物理概念、現(xiàn)象的異同點(diǎn)，了解其本質(zhì)屬性.教師應(yīng)把握比較教學(xué)法的特點(diǎn)和應(yīng)用原則.從而使其在高中物理教學(xué)中充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，幫助學(xué)生理解新知識(shí)，完成知識(shí)遷移，具備更高的思維能力.

1 比較法在高中物理概念教學(xué)中的應(yīng)用

人們在認(rèn)知新事物、學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，常用的一種思維方法就是“比較”，這種方法主要是尋找事物間的共同點(diǎn)與差一點(diǎn)，比較事物間的相異特征或者相同特征，從而發(fā)現(xiàn)事物的區(qū)別與本質(zhì).在本質(zhì)方面與現(xiàn)象方面，事物間同時(shí)存在差異性與同一性，我們通常很容易從現(xiàn)象上識(shí)別差異和同一，卻難以從本質(zhì)上加以區(qū)分.物理學(xué)涉及的知識(shí)量較大，且高中物理有一定的抽象性，導(dǎo)致學(xué)生難以理解，學(xué)習(xí)興趣低下.經(jīng)過細(xì)心觀察和分析可以發(fā)現(xiàn)，許多物理學(xué)科中有許多具有可比性的物理規(guī)律及物理思維，教師應(yīng)用比較教學(xué)法能夠幫助學(xué)生更快、更全面、更深入地理解物理概念.

1.1 通過“比較”進(jìn)行新概念引入

高中物理教學(xué)的知識(shí)量較大，但其中包括許多有相似性的物理概念，其存在潛在的聯(lián)系和規(guī)律.教師在完成一些概念的講解后，在講解與之相似或有相同規(guī)律的新概念時(shí)，可通過比較法進(jìn)行引入，降低教學(xué)難度，提示學(xué)生其中的規(guī)律.比如，物理概念“動(dòng)能”與“動(dòng)量”的共同點(diǎn)主要包括：二者都是有關(guān)于物體速度和物體質(zhì)量的物理量，都是對機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行描述的物理量.但是，從本質(zhì)上而言，二者的差異較大，量度機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)，以機(jī)械運(yùn)動(dòng)向一定量的其他能量的能力轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的是動(dòng)能，以機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式進(jìn)行的是動(dòng)量.動(dòng)量守恒的情況下，動(dòng)能可能并不守恒，非彈性碰撞系統(tǒng)就是很好的例子.

1.2 通過“比較”深入理解新概念

講解新課時(shí)，學(xué)生往往會(huì)感覺物理知識(shí)較為分散，難以有效理解和記憶當(dāng)堂課的全部知識(shí)點(diǎn).這種情況下，教師可以運(yùn)用比較教學(xué)法深化物理概念.在復(fù)習(xí)課中，引導(dǎo)學(xué)生比較相似的概念，找到新舊知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，將其串聯(lián)起來，達(dá)到深化概念的目的.比如，教授“功和能”、“沖量”與“動(dòng)量”幾個(gè)概念后，提問學(xué)生沖量與功、動(dòng)能與動(dòng)量兩組物理量之間的聯(lián)系.經(jīng)過回顧和分析，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)，前一組中，功和沖量都是過程量，二者分別描寫力對位移的積累效應(yīng)、力對時(shí)間的積累效應(yīng)；后一組中，動(dòng)能與動(dòng)量都是狀態(tài)量，和速度、質(zhì)量有關(guān)，是對物體“運(yùn)動(dòng)量”大小的描述.

1.3 通過“比較”區(qū)分易混淆概念

比較教學(xué)法還能幫助學(xué)生區(qū)分一些性質(zhì)相反的物理概念，抓住概念間的不同點(diǎn)，從事物的個(gè)性入手進(jìn)行區(qū)分，進(jìn)而將概念分清.比如，在電磁學(xué)中，許多學(xué)生混淆了左、右手定則的應(yīng)用條件和作用，教師要強(qiáng)調(diào)其異同點(diǎn)，特別是講解應(yīng)用條件的區(qū)別，避免學(xué)生走入誤區(qū).左、右手定則的相同點(diǎn)較多，應(yīng)用時(shí)都要將手掌（分別是左、右）伸出，四指并攏，并且與拇指垂直；而且其表示相同的物理性，手心處穿過磁感線，四指所指的就是電流方向，拇指所指的是受力運(yùn)動(dòng)方向.所求量的方向并不是選擇判定用手的決定性因素，主要看條件.

1.4 通過“比較”聯(lián)系物理與生活

教材深?yuàn)W難懂的物理概念和生活中的一些常識(shí)間具有許多相似之處，如果教師能適時(shí)加以對比，自然能化難為易，事半功倍.比如，教授電場強(qiáng)度的定義時(shí)，在電場中放入檢驗(yàn)電荷，其在某一點(diǎn)的受力就是定律，作為電場屬性，電場強(qiáng)度并不受放入電荷的電量影響，但學(xué)生在理解時(shí)有一定的難度.教師可以將該定義同鉛筆單價(jià)作對比.購買鉛筆時(shí)，無論購買的數(shù)量如何，甚至不購買，它的單價(jià)都不會(huì)改變，其反映了鉛筆的自身價(jià)值.而電荷電量好比鉛筆的支數(shù)，受力則相當(dāng)于付款.電量增大時(shí)，受力隨之增大，不變的是二者之比，放入電荷的目的只是表現(xiàn)出電場強(qiáng)度.

2 比較法在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用比較教學(xué)法，能夠增強(qiáng)教學(xué)的直觀性，幫助學(xué)生理解概念和規(guī)律，攻克教學(xué)難點(diǎn)，達(dá)到高效教學(xué)的目的.

2.1 運(yùn)用比較法引入新的內(nèi)容

在引入新課時(shí)，向?qū)W生演示對比實(shí)驗(yàn)，能夠有效激發(fā)其好奇心和學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)其探索欲望.啟發(fā)性實(shí)驗(yàn)有助于將新課題更好地展示給學(xué)生.比如，為了說明“短路”概念，教師可在課堂開始時(shí)做簡單的對比試驗(yàn).分別讓學(xué)生觀察線路正常與短路時(shí)的情景，開始電流表偏轉(zhuǎn)，燈泡正常發(fā)光，接著用一截電線使電路發(fā)生短路，將前后的現(xiàn)象加以對比，從而引入“短路”概念.這種形象、直觀的方式可幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解抽象知識(shí).

一些物理實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象近乎于微觀變化，學(xué)生很難發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用比較法能夠使實(shí)驗(yàn)的可見度提高.教師在演示實(shí)驗(yàn)中，如果遇到物理現(xiàn)象不明顯的實(shí)驗(yàn)，基本上無法將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰地展示給全體學(xué)生，這種情況下，通過對比實(shí)驗(yàn)就能“放大”微觀變化，使實(shí)驗(yàn)可信度提高.比如，在雙金屬片實(shí)驗(yàn)的演示中，教師加熱雙金屬片的一面之后，要翻轉(zhuǎn)雙金屬片，接著加熱另一面.如果只加熱其中一面，金屬片向下彎曲時(shí)，大部分學(xué)生會(huì)認(rèn)為是這面的金屬片一直受熱發(fā)生膨脹而造成的，如果依次加熱兩面，但金屬片仍然彎曲只有鐵片的那一面，那么就能證明雙金屬片發(fā)生彎曲的原因是銅片膨脹大于鐵片.

2.2 運(yùn)用比較法提高教學(xué)效率

課堂時(shí)間是有限的，因此有時(shí)無法完全教材中的所有實(shí)驗(yàn)，此時(shí)教師可運(yùn)用比較法，同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).比如，講解單擺的振動(dòng)周期時(shí)，課本中給出三種“差時(shí)比較”實(shí)驗(yàn).雖然完成這些實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚍磸?fù)訓(xùn)練學(xué)生測定振動(dòng)周期的技能，但每個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要4分鐘左右，全部做完大約20分鐘，導(dǎo)致教師難以在一個(gè)課時(shí)內(nèi)講完單擺一節(jié)的知識(shí).為解決該問題，可開展“同時(shí)比較”實(shí)驗(yàn).首先，放好兩個(gè)有相同擺球和擺長的單擺，在不同偏角下同時(shí)開始擺動(dòng)，發(fā)現(xiàn)二者的運(yùn)動(dòng)是同步的.其次，放好兩個(gè)有相同擺長、不同質(zhì)量的單擺，在相同偏角下同時(shí)開始擺動(dòng)，發(fā)現(xiàn)二者的運(yùn)動(dòng)是同步的.（上述偏角均在50°以下）.最后，放好兩個(gè)有不同擺長的單擺，同時(shí)開始擺動(dòng)，發(fā)現(xiàn)擺長短的周期小、運(yùn)動(dòng)快.改進(jìn)之后，實(shí)驗(yàn)次數(shù)變?yōu)槿危也槐販y出每次實(shí)驗(yàn)的單擺周期，可將實(shí)驗(yàn)時(shí)間控制在10分鐘以內(nèi)，大大提高了課堂效率，而且增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的可比性與直觀性.

2.3 運(yùn)用比較法銜接新舊知識(shí)

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用比較法，能驗(yàn)證理論推理，銜接新舊知識(shí)，有助于學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移.比如，分別串聯(lián)或并聯(lián)標(biāo)有“ 220 V 100 W ”與“ 220 V 40 W”的兩只白熾燈泡，電路的電壓為220 V，那么哪個(gè)燈泡的亮度更大？一些學(xué)生回憶平時(shí)的知識(shí)積累和生活經(jīng)驗(yàn)后，直接回答是100 W的燈泡，而教師通過詳細(xì)的分析告知其100 W燈泡在并聯(lián)時(shí)更亮，40 W燈泡在串聯(lián)時(shí)更亮，仍然有許多學(xué)生感到不理解，甚至認(rèn)為是錯(cuò)誤的，此時(shí)可引入對比試驗(yàn)，幫助學(xué)生理解知識(shí).除此之外，比較法還能促進(jìn)知識(shí)正遷移.比如，講解力的分解時(shí)，一些學(xué)生以初中知識(shí)為基礎(chǔ)，認(rèn)為兩個(gè)向上的拉力之和與向下的總重一定是相等的.教師可采用對比實(shí)驗(yàn)幫助其分析問題，首先沿豎直方向掛線，這是總重和兩個(gè)彈簧秤顯示的拉力和是相等的，接著拉開一定角度，這是總重遠(yuǎn)小于兩個(gè)彈簧秤顯示的拉力和，學(xué)生在對比實(shí)驗(yàn)中，掌握了結(jié)論的適用條件.

總而言之，單純采用一種方法教學(xué)是難以取得良好效果的，所以教師需要穿插實(shí)驗(yàn)多種教學(xué)方法.在高中物理教學(xué)中應(yīng)用比較法，能夠引導(dǎo)學(xué)生積極探索新知識(shí)，幫助其理解和區(qū)分物理概念，攻克教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，更好地開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，達(dá)到高效教學(xué)的目的.而且教學(xué)過程中，學(xué)生充當(dāng)主體，教師負(fù)責(zé)引導(dǎo)，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，營造輕松、愉悅的課堂氛圍，改善教學(xué)效果.