运用比较法提高物理教学质量

陈永新

在实际的物理教学过程中，我发现学生掌握物理概念和规律时的稳定性和清晰性差，理解不透彻，将一些本质不同，但表面上相近、相似的概念或规律混淆，产生晕轮效应，成为了学习的障碍，所以，教师能在课堂上运用合理的教学方法帮助学生解决这一问题是非常关键的。

物理是一门自然学科，同时也是一门应用学科。物理学科有一系列作为理论出发点的基本概念，和由推理形式导出的定律理论。物理学在自己的发展过程中要求物理思维要有严密的逻辑性，要符合逻辑规律。要教学生学好物理，除了精心备课，知道学生做好实验以外，还要注意培养学生运用逻辑性思维，并引导他们将思维扩散，从而将知识点理解透彻，做到融会贯通。物理思维的方法很多，我将我在物理实际教学中使用比较法的实例谈谈自己的一些看法。

“比较”是人们常用的思维方法，“比较法”是通过观察，分析，找出研究对象的相同点和不同点，它是认识事物的一种基本方法。物理学中有许多物理思维和物理规律具有可比性，运用比较法可帮助学生接受新概念并加深对概念的理解，尤其在复习课上运用，能使知识融会贯通，开拓学生的思维，并培养学生的知识迁移能力。在物理教学中，既要求学生找出差异性极大的物理现象或物理概念之间本质上的共同点，又要求学生找出表面上极为相似的物理现象和物理概念之间本质上的差异，在物理教学中运用比较法常有以下几种情况。

一、将物理学中相似的知识进行比较，能使知识融会贯通，开拓学生的思维，培养学生知识迁移能力

1、比较相似概念，认识其区别。

有些物理概念间有许多相似之处，讲解一些概念之后，另一些概念可用比较法引入，使教学难度降低，并能把规律提示出来。例如：“动量”和“动能”这两个概念，它们都是用来描述机械运动的物理量，都是与物体质量和物体运动速度有关的物理量。这些是它们的共同点。然而，在本质上它们又有着质的差异，动量是以机械运动形式来量度机械运动的，动能是以机械运动转换为一定量的其它能量的能力来量度机械运动的。在教学中，我是这样来比较它们的差异的：

（1）动能：Ek=1/2MV2 标量；动量：P=MV 矢量；

（2）动能是机械能的一种形式；动量是机械运动量的量度；

（3）动能遵从动能定理：W=△EK，力的空间积累效应；动量遵从动量定理：I=△P，力的时间积累效应；

（4）动能守恒不一定动量守恒，比如：在光滑水平面上作匀速圆周运动的物体；动量守恒不一定动能守恒，比如：非弹性碰撞的系统。

2、比较相似的公式，加深对该公式的理解和应用

物理公式表示物理概念及规律，而不是单纯的数学公式，通过比较可明确它是定义式还是计算式，从而知道每个公式的应用范围及条件。其次通过比较还可显示表达同一物理量的不同物理公式间的共同性和特殊性。 如在教学《功率》一课时：功率公式P=W/t，P=Fv，P=UI，P=I2R，P=U2/R，其中第一式是定义式，其它各式则是用在不同条件下的计算式。通过比较还可了解表达不同物理量的相同公式的不同意义。如：W=I2Rt和Q=I2Rt，前者为电功，后者是电热的公式，如果只给出I2Rt则可能是电功也可能是电热。如讲解点电荷之间的作用力F=KM1M2/R2时，可与万有引力相比较F=KQ1Q2/R2。分别比较系数的含义和各物理量之间的关系。不仅能使学生容易掌握还能体会事物之间奇妙的联系。

3，用“比较”可以深化概念，认识本质。

在上新课时，知识往往比较分散，复习课上我注意帮助学生通过比较，把一些有内在联系的知识串联起来，以深化概念。例如在讲解平衡力与物体间的相互作用力时，运用比较法帮助学生认识到平衡力与物体间的相互作用力的联系有：大小相等、方向相反、作用在同一支线上，其区别是：它们作用在不同的物体上，（作用点不同）。再如在讲解物体的质量和它受到的重力；热量和内能；伏安法测电阻与伏安法测电功率；有用功与额外功等这些知识时，进行比较有益于掌握知识间的联系。还有，在讲解密度、比热容及电阻；功和能；蒸发和沸腾；飞艇和潜水艇等时运用比较法教学，有益于弄清它们的区别和联系。

二.将实验教学加以比较，有助于学生建立概念，理解规律，突破难点

1.运用对比实验引入新课，激发学生的学习兴趣

教师从启发性对比实验开始引入，不但能激发学生强烈的求知欲，引起学生浓厚的学习兴趣，而且有利于向学生显示新课题的目的性。在《浮力》一课的教学中，为了揭示浮力产生的原因是水中的向上和向下的压强差对物体造成的压力差，我设计了浮力消失和产生的对比实验，把一块蜡块的底面紧压在平底的玻璃器皿的底面，使之紧密接触，然后缓慢地注水于容器中，使整个蜡块都浸没在水中，蜡块并不浮起。如果将蜡块与器皿底接触处推开一道小缝，让水浸入，蜡块则很快就浮起来。通过这种有趣的对比，学生对浮力产生的本质原因的理解就具体而深刻了。

2.用比较的方法可以放大感知的微观变化，提高实验的可见度

如，演示双金属片的实验时，在对双金属片的一面加热以后，要把双金属片翻转过来，再对另一面加热。若只对其中一面加热，如果金属片向下弯曲，学生可能认为这是下面的金属片受热多，膨胀大引起的，若正反两面各烧一次，结果都向铁片的一面弯曲，这样通过两次实验的对比，有力地说明了双金属片的弯曲是由于铜片膨胀较大。

3.通过比较来验证理论推理，做好新旧知识的衔接，促进知识的正迁移，防止知识的负迁移

例如：把两只标有220V、25W和220V、100W字样的白炽电灯分别进行并联或串联后，接入220V的电路中，判断这两种情况哪个灯泡较亮？根据平时的经验都是100W的灯泡较亮一些，即使通过分析和讨论得出串联时25W较亮，并联时100W的较亮。但仍有一部分同学对分析感到不可靠，但如果通过可控实验来进行对比，学生就会信服了。

总之，如果我们在教学中恰当地运用比较法，能使一些不容易直接从理论上理解的问题变得简单而直观，这对讲清物理概念，对教学难点的突破和对教学重点的突破，加深学生对基础知识的理解与记忆，培养学生思维能力，提高物理教学质量有非常重要的作用，