巧用对比教学法 开启轻松物理课堂

郭骑兵

【内容摘要】对比教学法是指将类似的题型或者形近但意相反的题型进行对比，在轻松的氛围里多维度对学生进行刺激，加速学生对基本概念，基本方法的理解，从而达到快速提升学生分析问题，解决问题的能力的一种教学方法。本文基于笔者多年教学经验并借助教学中的几个实例，与各位一起感受对比教学法在高中物理教学过程中的魅力！

【关键词】认知规律 对比教学法

引言

根据浙江、上海公布选修物理考生所占高考人数比例的分析，许多学生选择回避物理。如何减弱学生对物理学习的畏惧感，还要使教学达到物理学科核心素养的要求，选择合适的教学方法显得尤为重要。

论语有云：“不愤不启，不悱不发。举一隅不以三隅反，则不复也。”高中物理学习是一种高级认知心理活动，是一种复杂的认知过程，如何才能做到让学生举一隅而三反呢？

一、 影响学生认知过程的几个因素

感觉、知觉、记忆、想象、思维是五个影响认知的因素。在认知活动中的这五者的等级逐步提升，思维作为认知的最高等级的一环，需要学生对掌握的信息进行抽象的概括，认清事物的本质，并且形成处理事件的方法。物理学习的过程是一种高端的、复杂的认知过程。那么如何才能轻松的帮助学生深层次的理解物理问题中的各种模型呢？笔者认为可以尝试比较教学法！

二、 比较教学法的分类

比较教学法常用的类型有两种：（1）类比教学法——教师将两种相似的材料同时呈现，便于加深学生理解模型之间的异同点及其根本属性。（2）反比教学法——教师引导学生进行正反两面分析，使两者之间对立的特征鲜明的表达出来，从而感受其差异性产生的根本原因。

三、 比较教学法应用的实例

1.类比教学法的应用

例1： 如图1，AB为斜面，倾角为30°，小球从A点以初速度ν0水平抛出，落在斜面上某一位置，求小球在空中飞行的时间。

解析：小球做平抛运动，如图1所示：以起点为原点，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，则根据小球在水平方向上是匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，有x=ν0t，y=gt22，小球由A点抛出，落在斜面上，故有tan 30°=yx=gt2ν0，

故t=2ν0tan 30°g=23ν03g。

例2 ： 如图2所示，以9.8 m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上，求物体在空中飞行的时间。

解析：如图2所示，根据平抛运动的规律，当物体垂直地撞上斜面时，水平方向速度νx=9.8 m/s，合速度垂直于斜面，即合速度ν与νy成θ=30°角，所以根据

νx=νytan30°，又因为νy=gt，所以t=νyg=9.839.8s≈1.73 s，

因为分运动与合运动具有等时性，故物体飞行时间是1.73 s.

例1与例2为两道非常类似的模型，均为平抛运动与斜面相结合的运动模型，但是例1中斜面倾角恰为平抛运动位移与初速度方向的夹角，而例2中学生则可以根据斜面倾角分析出实际速度与竖直分速度的夹角。

2.反比教学法案例

例3：如图3所示，将完全相同的两小球A、B用长L=0.8m的细绳悬于ν=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接觸，由于某种原因，小车突然停止，此时悬线的拉力之比FA∶FB= .（g=10m/s2）

分析：当小车匀速行驶时，A、B两球均处于平衡状态，受力完全相同，细绳的张力均与小球的重力相等。小车突然停车的瞬间，两小球由于具有惯性，受力如图3所示， A球将向右摆动，做圆周运动，故A球所受细绳的张力与其重力的合力提供圆周运动需要的向心力；而B球受车厢壁的阻挡，瞬间受到车厢壁对其向左的弹力，产生向左的加速度，B球立刻减速，但其竖直方向受力一直平衡，即FB=mg。细细分析，小车突然停止时，A、B两球的受力貌似相同，实际上两球受力在车停的瞬间均产生了突变。

解：小车突然停止，两球受力如图3所示，

对于A球：FA-mg=mν2L，即FA=3mg，

而对于B球： FB=mg，

则FA∶FB=3∶1

通过对本案例的对比分析，让学生注意到，尽管A、B两球模型在表面上似乎完全一样，甚至在匀速前进时受力完全相同，但在停车瞬间，两者受力立刻产生了较大的差别；A、B两球同时进行对比，从而有助于加速学生对圆周运动模型受力的理解及加深学生对运动与物体受力有紧密关系的掌握。

小结

根据物理核心素养的要求，物理教学的基本任务就是让学生在接受教育的过程中逐步完善基础知识体系、形成分析和处理各类问题的实际能力、养成良好的科学态度等，“举一隅以三隅反”则为物理课堂成功教育的具体表现。如何达到这个目标，在各种教学方法中，笔者比较认可比较教学法，因为比较教学法能让学生多角度，立体化对类似或形似而神不同的模型加以对比，通过反复的刺激，加速、加深学生对物理规律的理解和掌握，并能迅速实现应用的学习目标，达到提升自身学科素养的最终目的 。

（作者单位：江苏省石庄高级中学）