关于“比较法”教学

崔小东

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.098

摘 要：比较法是人们常用的思维方法，也是物理教学中的重要方法，是培养学生思维能力、启发学生智力的重要手段。该文重点从比较法的运用着手，通过知识间相似特征或相异特性的比较、陌生问题与熟悉问题进行比较、生活经验和物理知识比较以及物理与相关学科相比较来进行讨论，从而达到对知识点的加深理解，使知识融会贯通。

关键词：物理教学 教学方法 物理规律 物理过程 物理现象

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（a）-0098-02

成功地上好一堂课，对于提高教学质量，培养学生的求知兴趣，促进学生全面发展，在有限的教学时间内完成课堂教学任务起着极其重要的作用。而教学有法，教无定法，如何根据教材的内容和知识难易程度，把握好时机实施不同的教学方法，营造最佳教学情景，是上好每堂课的关键。比较法教学的宗旨在于通过事物间相同或相异特征的比较，揭示事物的本质和区别。运用比较方法可以帮助学生接受新概念或加深对概念的理解，最终目的是分解复杂的问题、具体抽象的知识，理顺零乱的知识。那么在实际的教学中怎样实施比较法教学呢？

1 用“比较法”引入新概念

物理学中一些概念有许多类似之处，隐藏着某些规律，如果我们能抓住其特点，在已经掌握概念的基础上，用比较法导出另外一个概念，可以降低知识难度。以势能为例，在中职教材力学部分已经对重力势能概念做过重点讲述，由于重力做功形象易见，所以这部分内容同学们能够较好地掌握。而电势能较为抽象，教学难度大，如果能用“比较法”将电势能和重力势能相比较而引入，可达事半功倍之效，下面列出了重力势能与电势能的比较。

重力势能是重力做功，与路径无关；而电势能是电场力做功，与路径无关。

重力做功，等于重力势能变化WG=-ΔEP；电场力做功，等于电势能变化WP=-Δε。

重力做正功（负功），重力势能减少（增加）；电场力做正功（负功），电势能减少（增加）。

确定重力势能大小，应选零势面，重力势能大小等于质点从该点移至零势面过程中重力所做的功；确定电势能大小，应选零势面，电势能大小等于电荷从该点移至零势面的过程中电场力所做的功。

通过这些对应的比较，使学生轻松在重力势能概念基础上把电势能的概念顺利建立起来了。

2 用“比较法”区别易混淆的知识

物理中不少概念虽然形式上相同，但内涵却截然不同，教学中如果进行概念和规律的特征比较，可以区分它们的相同和相异之处。例如一对平衡力和一对作用力与反作用力，它们的共性都是：二力大小相等，方向相反，且作用在一条直线上。但是它们的内涵却极易混淆。二力平衡指的是：二力同时作用在一个物体上，所以可以相互抵消；同时还应当指出：二力平衡可以是同种性质的力，也可以是不同性质的力；而作用力和反作用力肯定是同一种性质的力，它们同时存在，同时消失。通过这样的比较，同学们在分析物体受力时，就不会把一对平衡力和一对作用力与反作用力相混淆了。

又如电磁学中的左、右手定则，学习的时候并不困难，但随着时间的推移，在应用中对什么情况用左手，什么情况用右手变得模糊不清。如果在教学中突出比较应用条件上的差异，强调关键的地方，给学生一个比较深刻的印象，则有助于加深学生对这部分内容的记忆。左、右手定则有很多类同之处，诸如左、右手掌伸开的姿势，手指、拇指代表的方向等。一般来说，学生容易形成这样的模糊认识：用左手定则求导线受力（运动方向），用右手定则求电流方向。老师在教学中明确让学生懂得，问题的关键不是找哪个量的方向，而在于什么时候运用左、右手定则，也就是导线中电流与导线运动方向之间的关系，如果有电流流过导线并在磁场中受到力作用，那么求电流方向、磁场方向、导体受力方向，都应用左手定则；若是由于导线切割运动产生电流，就该用右手定则。这样进行比较，同学们就容易记住了。

3 用“比较法”实现知识的自然过渡

为了更好地理解物理学中的新知识，在教学中笔者常运用新、旧知识进行比较以完成过渡到新的知识。比如电荷q的电量与场强E和电势U是否有关呢？我们又可以用以前的知识来帮助教学。在牛顿第二定律中F=aM ，即M=F/a，当物体受到的合外力为零时，物体的加速度也为零，但是这时物体的质量确为一定值；再有，在R=U/I，U、I也可以同时为零，但电阻R仍然是定值。所以说，它们都是事物本身的固有属性。通过这样的比较，使学生彻底明白：U、E是描述电场本身性质的物理量，而且电场是客观存在的，并且它是否存在与检验电荷没有关系。

再举例：我们在静电场的教学中，如何建立“电场”概念应花点心思，但是这个新知识概念摸不到看不到，往往理解起来十分困难。我们就用以往学习的重力场来进行比较。我们知道在我们周围存在着重力场，地球上所有物体都处于场中，而且都同时受到了地球的引力——重力。同样，电荷也处在电场中，电荷在电场中也受电场力的作用。物体在重力场中也存在重力势能并且与高度有关。在教学中我们着重强调电荷在电场中的电势能与它在电场中的位置有关。通过这样的比较，就可以让学生从已掌握的旧知识中顺利完成对新知识的理解。

4 用“比较法”教学可以调动学习的积极性，提升观察和分析问题的能力

在物理教学中如果把生活经验与物理规律相比较，就能更好地调动学生的学习兴趣，起到事半功倍的效果。例如讲电势差时，我们举例河流瀑布来做比较，如果在瀑布顶端的水流量越大，那么水落到底部时获得的动能就会越大；而瀑布高度越高，水落到瀑布底部的动能也会越大。水的动能是由水在瀑布顶部具有的重力势能转化来的，也就是瀑布的重力势能与瀑布的水量、瀑布的高度密切相关。通过这样的比较最后得出结论：电势差等于电势能乘以电荷量。

在讲授物体加速度时，学生很难理解加速度不断减小这时物体速度却还在增加。这时我们把日常生活中的事件拿来做比较，把我 们的身高增长做比较：从出生到长成大人，其身高不断增加，但当人的年龄到达一定时期时，身高增加的趋势就会逐渐减慢，可是身高仍在不断增加。这样的比较教学学生就容易理解：物体加速度在不断减小时，只说明物体速度的增量在不断地减少，而物体的速度值还在不断增加。

5 用“比较法”教学可以加深学生对物理现象和物理过程的理解

在物理教学中如果把相关学科知识与物理知识相比较，就更能加深学生理解和运用物理学现象及过程。学生在化学中已经学习了物质的内部结构，了解了物质不能生也不能消失，我们把它拿来和电荷守恒定律一起讲。 既加强了各学科间的横向联系，又降低了新知识的教学难度。又如，在讲解饱和汽一节时，我们把生物学中《根的吸收》进行比较。难点在于学生错误认为达到饱和状态时，液体分子不再蒸发。生物学中当根细胞内的细胞液的浓度与土壤溶液的浓度相等时，相同时间内进出细胞膜的水分子数相等，达到了动态平衡。这也是一种饱合状态。我们放在一起来讲学生可在比较中得出结论：密闭在容器中的液体达到饱和汽状态时，单位时间内液体蒸发产生的汽体分子数和回到液体内的汽体分子数相等，也是一个动态平衡。所以宏观上液体分子总数不再减少，汽体分子数不再增加。

总之，在物理课教学中运用比较法教学，能使知识融会贯通，开拓学生思维，培养学生的学习积极性，对于解决教学重点和难点是大有益处的。

参考文献

[1] 袁培耀.用比较法学习和复习“电场”知识[J].数理化学习：高中版，2015（10）：32-33.

[2] 朱文霞，王乐新，关晓燕，等.比较法在大学物理教学中的应用[J].高师理科学刊，2011，31（3）：100-102.