比較法在高中物理教學(xué)中的運(yùn)用

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(yùn)用著手，重點(diǎn)從四個方面闡述在物理教學(xué)過程中如何運(yùn)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(yùn)用“比較法”引入新課?？梢约ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在物理教學(xué)中，運(yùn)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(yùn)動”課程中，為了讓學(xué)生自己動手建立自由落體運(yùn)動的模型，在導(dǎo)入新課時，筆者設(shè)計(jì)了以下對比實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)二：取兩張一樣大的紙片，將其中一張揉成紙團(tuán)，讓它們從同一高度由靜止同時釋放，結(jié)果觀察到紙團(tuán)下落得快。

實(shí)驗(yàn)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(tuán)，讓它們從同一高度由靜止同時釋放，結(jié)果觀察到紙團(tuán)下落得快。

通過對比實(shí)驗(yàn)，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(jìn)一步探索的強(qiáng)烈欲望。緊接著筆者又做“牛頓管”實(shí)驗(yàn)，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(yùn)動定義為自由落體運(yùn)動。

二、運(yùn)用“比較法”講解概念，可以使學(xué)生準(zhǔn)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(zhǔn)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(jìn)行思考，這樣既有利于加深對新概念的理解，又能使知識點(diǎn)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(yùn)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(diǎn)，在比較了相同點(diǎn)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(dá)到了事半功倍的效果。

三、運(yùn)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(duì)勝，乙隊(duì)負(fù)的原因是什么？很多學(xué)生會認(rèn)為是甲隊(duì)拉乙隊(duì)的力大于乙隊(duì)拉甲隊(duì)的力。此時我們便可以引導(dǎo)學(xué)生與“馬拉車”問題進(jìn)行比較：馬拉車不論動還是不動，馬拉車的力總是等于車?yán)R的力，因?yàn)檫@是一對作用力與反作用力。同樣，在拔河比賽中，甲隊(duì)拉乙隊(duì)的力等于乙隊(duì)拉甲隊(duì)的力，因?yàn)檫@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(jìn)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(yùn)用“比較法”復(fù)習(xí)?？梢允怪R更加系統(tǒng)化、條理化

復(fù)習(xí)可以使遺忘的知識得到補(bǔ)充，零散的知識變得系統(tǒng)，薄弱的知識得到強(qiáng)化，掌握的知識更加牢固，生疏的技能得到訓(xùn)練。運(yùn)用比較法進(jìn)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(yùn)動時可以進(jìn)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(yùn)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(yùn)動中勻速、勻變速、變加速直線運(yùn)動，曲線運(yùn)動中常見的平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動以及直線、曲線運(yùn)動的特例——簡諧振動等具體的運(yùn)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(jìn)一層，有助于對知識的系統(tǒng)理解和實(shí)際應(yīng)用。

總體來說，在物理教學(xué)中，準(zhǔn)確而又熟練地運(yùn)用“比較法”，既可以加強(qiáng)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(diǎn)，突破教學(xué)難點(diǎn)；“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。