張煜
摘要:比較法是研究物理學(xué)的一個重要方法,也是物理教學(xué)的一個重要方法,同時還是物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生能力、啟發(fā)學(xué)生智力的重要手段。從比較法的運用著手,重點從四個方面闡述在物理教學(xué)過程中如何運用比較法。
關(guān)鍵詞:比較法;物理教學(xué);學(xué)習(xí)興趣;求異思維
一、運用“比較法”引入新課。可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在物理教學(xué)中,運用“比較法”導(dǎo)入新課,可以激發(fā)學(xué)生的求知欲,充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,提高課堂教學(xué)效果。
在“自由落體運動”課程中,為了讓學(xué)生自己動手建立自由落體運動的模型,在導(dǎo)入新課時,筆者設(shè)計了以下對比實驗:
實驗一:從同一高度由靜止同時釋放一個硬幣與一張大小和硬幣一樣的紙片,結(jié)果觀察到硬幣下落得快。
實驗二:取兩張一樣大的紙片,將其中一張揉成紙團,讓它們從同一高度由靜止同時釋放,結(jié)果觀察到紙團下落得快。
實驗三:取兩張一模一樣的紙片,將其中一張撕掉一半后揉成紙團,讓它們從同一高度由靜止同時釋放,結(jié)果觀察到紙團下落得快。
通過對比實驗,展示了物體重量和下落快慢關(guān)系之間的矛盾。學(xué)生開始動起來,他們的好奇心被充分地激發(fā),有進一步探索的強烈欲望。緊接著筆者又做“牛頓管”實驗,當(dāng)將管中的空氣抽出直至接近真空時,可以看到管中紙片和硬幣下落的速度幾乎一樣。學(xué)生終于找到了矛盾的根源——空氣阻力的影響,這樣就得出了關(guān)鍵性結(jié)論:如果沒有空氣阻力,物體僅受重力作用,從靜止開始下落的速度相同,物理學(xué)中將這種運動定義為自由落體運動。
二、運用“比較法”講解概念,可以使學(xué)生準確地掌握概念的內(nèi)涵和外延
物理概念不僅是物理知識的重要組成部分,也是構(gòu)成物理規(guī)律、建立物理公式和完善物理理論的基礎(chǔ)和前提。在高中物理教學(xué)中,讓學(xué)生形成正確的物理概念,并準確地掌握物理規(guī)律,在形成概念和掌握規(guī)律的過程中使他們的學(xué)習(xí)能力得到充分發(fā)展,這是高中物理教學(xué)的核心問題。
很多物理概念都有相似和相關(guān)之處,在講解這些概念時,筆者引入相應(yīng)的概念,引導(dǎo)學(xué)生用“比較法”進行思考,這樣既有利于加深對新概念的理解,又能使知識點之間不互相混淆。例如勢能,其相關(guān)概念有重力勢能、彈性勢能、分子勢能和電勢能。其中重力和彈力做功現(xiàn)象比較常見,因此,學(xué)生對重力勢能和彈性勢能的概念比較容易理解,而分子力和電場力做功比較抽象,學(xué)生對分子勢能和電勢能的概念很難理解。教學(xué)中可以在講解電勢能和分子勢能前,先復(fù)習(xí)重力勢能和彈性勢能的知識,再運用比較的方法將電勢能和分子勢能引入,同時指出所有勢能的共同特點,在比較了相同點之后再指出它們的不同之處。這樣一來,學(xué)生既能較快地在原有概念的基礎(chǔ)上把新的概念建立起來,又理清了物理概念之間的區(qū)別和聯(lián)系,講解達到了事半功倍的效果。
三、運用“比較法”講解習(xí)題,激發(fā)學(xué)生的求異思維,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
高中物理習(xí)題的講解不僅可以加深學(xué)生對概念、定理、公式的理解,幫助學(xué)生掌握解題的技能、技巧,更重要的是傳授學(xué)生思考問題的方法,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
關(guān)于牛頓第三定律有這樣的習(xí)題:在拔河比賽中,甲隊勝,乙隊負的原因是什么?很多學(xué)生會認為是甲隊拉乙隊的力大于乙隊拉甲隊的力。此時我們便可以引導(dǎo)學(xué)生與“馬拉車”問題進行比較:馬拉車不論動還是不動,馬拉車的力總是等于車拉馬的力,因為這是一對作用力與反作用力。同樣,在拔河比賽中,甲隊拉乙隊的力等于乙隊拉甲隊的力,因為這也是一對作用力與反作用力。我們又可以提問:在拔河比賽中,要怎么做才比較容易取勝?質(zhì)量大,鞋底與地面的摩擦系數(shù)大,繩子與手的摩擦系數(shù)大,重心低等。通過這個問題,可以進一步激發(fā)學(xué)生的靈感,發(fā)散學(xué)生的思維,提高知識的遷移能力,從而培養(yǎng)他們的應(yīng)用和創(chuàng)新能力。
四、運用“比較法”復(fù)習(xí)。可以使知識更加系統(tǒng)化、條理化
復(fù)習(xí)可以使遺忘的知識得到補充,零散的知識變得系統(tǒng),薄弱的知識得到強化,掌握的知識更加牢固,生疏的技能得到訓(xùn)練。運用比較法進行復(fù)習(xí),可以使學(xué)生弄清概念之間的區(qū)別與聯(lián)系,使知識更加系統(tǒng)化、條理化,有利于物理概念和思維方法的建構(gòu)。
如在復(fù)習(xí)物體直線和曲線運動時可以進行對比復(fù)習(xí),在對比過程中,不僅可以加深學(xué)生對物體受力和運動情況變化內(nèi)在聯(lián)系的理解,還有助于學(xué)生從根本上理清直線運動中勻速、勻變速、變加速直線運動,曲線運動中常見的平拋運動、圓周運動以及直線、曲線運動的特例——簡諧振動等具體的運動形式的區(qū)別與聯(lián)系。在形似的比較中捕捉性質(zhì)上的相似與相異,感悟同類概念的共同性與差異性,可以使學(xué)生對概念的領(lǐng)悟更進一層,有助于對知識的系統(tǒng)理解和實際應(yīng)用。
總體來說,在物理教學(xué)中,準確而又熟練地運用“比較法”,既可以加強物理知識和物理規(guī)律之間的內(nèi)在聯(lián)系,又可以使學(xué)生在比較中揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì),將知識和方法融會貫通,有助于突出教學(xué)重點,突破教學(xué)難點;“比較法”在啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力等方面都起到極其重要的作用。