浅谈在中学物理教学中比较思维的培养

叶登样

所谓比较是对两个或两个以上事物进行研究，找到其相似或区别之点，找出异中之同或同中之异，从而发现和揭示事物的内在本质。这种比较的方法是人们认识客观世界的基本方法，它不仅广泛地运用于物理学研究之中，也经常用于物理教学之中。引导学生善于比较，可以让学生从纷繁的知识中解脱出来，在知识积累增多时抓住主要脉络，理清知识之间的关系，保持清晰的思路，以融会贯通，更好地掌握物理知识。下面就如何在教学中进行物理比较思维培养，谈谈几点浅见。

1、物理概念的比较

1.1将物理概念与以前的物理观念进行比较。

在学习正规的物理教育前，人们已经长时间地接触大量的物理现象，积累了许多物理经验，这些通过自己的观察、体验与思考，对物理现象与物理过程的理解和认识就是通常所说的前物理观念。那些正确的观念犹如半成品，只需经过正确的思维加工，便可以形成科学概念。例如力的概念是在推、拉、提、压等观念基础上形成的；速度的概念是在快、慢的观念上形成的；电学中的电的概念是在闪电、摩擦起电等经验基础上形成的。教学中要充分运用学生的这些前物理观念，通过比较分析、归纳概括抽象出物理概念来。

1.2将后学概念与前面有联系的概念比较

在新的物理概念教学过程中，很多是以已经掌握的概念为基础，但同时还应明确新的概念与已经学过的概念之间的区别和联系。例如加速度概念的形成是以速度的概念为基础的，但学生学完了加速度概念又常与速度、速度变化概念相混淆，一些学生总认为加速度大速度自然大，或者速度大加速度自然大，分不清两个不同概念在数值上是没有直接联系的。为了让学生真正理解加速度概念，就应在教学时将两个概念加以比较。还有比如动量与冲量、机械振动和机械波等等。

1.3相似概念的比较

随着学习内容的增多，学生需要掌握众多的物理概念和规律，有的本质上相似，有的形式上相似。如果处理得好，往往能使学生触类旁通，启发思维，便于理解和记忆，反之，则容易产生混淆。在教学中要引导学生运用比较思维，让学生将可能发生混淆的有关知识进行认真地比较，使学生在比较中弄清每一个概念准确的内涵、外延、使用范围，把握其区别于其它概念的本质特征。如“二力平衡”跟“一对作用力和反作用力”的比较，学生往往错误认为既然马拉车的力等于车拉马的反作用力，这两个力就相互抵消了。

1.4不同概念比较寻找共性

有一些概念看起来没有任何联系。例如静电场和重力场从表面上看来毫无联系，一个属于力学范畴，一个属于电学范畴，但它们在本质上却有共同点，即场力做功与路径无关，都可以引进势能的概念。所以学习静电场时，为了使学生尽快接受，可以让学生回忆早已学过且非常熟悉的重力场，回忆重力势能的知识，将两者加以联系，进行比较，则能让学生较快地理解了。只有善于不断的挖掘和比较，才能真正的理解物理概念的内涵。

2、物理规律的比较

同样随着学习内容的增多，学生接触的物理规律不断增加。面对众多的物理规律，学生往往产生一种不知如何选择的地步，这里就需要对不同的物理规律进行比较。如学生学习完功和能的关系，知道做功的过程是能量转化的过程。能量转化的多少可以用做功的多少来衡量。 但不同形式的能的转化又与不同形式的功相联系，例在动能的变化等于合外力做功，重力势能的增量等于重力做的功，而系统机械能变化等于除系统内的重力和弹力以外的其它力做的总功；电势能的变化等于电场力做的功。

3、物理公式的比较

随着物理概念和规律的增多，需要理解和应用的物理公式也在增多，学生在解题中经常出现乱套公式或者乱套数据的情况，这实际是对物理概念、规律的不理解引起。对概念或者规律配套的物理公式进行比较，对于学生进一步理解和应用概念、规律会有很大的帮助。

3.1同一物理量的公式比较

4、物理图象的比较

在物理学中，物理量之间的关系可以用公式表示，也可以用图象表示。图象可以清楚的表示出物理量的变化情况，便于从总体上认识过程的特点。但图象是学生进入高中以后新接触的一种研究物理的方法。而相似的图象比较多，学生一不小心可能就要出现错误。所以对于相似的图象之间进行比较也是很重要的。比如S—t与V—t，振动图象和波动图象。闭合电路欧姆定律实验中的路端电压U随电流I变化的图象与描绘小灯泡的伏安特性曲线图象的比较。找出不同不像的共同点和不同。

5、实验思想、现象、结果的比较

物理实验中常通过对一些物理现象或物理量的比较，来达到异中求同或同中求异的实验目的，即比较法。它是物理实验中最基本的方法。例如，测量某一物体长度时，可用米尺和物体长度进行比较，得出物体长度的测量值。天平也是一种典型的利用比较方法测量的仪器。

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。有些物理现象观察起来不明显，尤其是在演示实验时，很难使全体学生都看到实验现象，这时运用对比实验对微量变化进行“放大”，往往可以大大提高實验的可见度，也能大大提高实验的可信度。如，玻璃瓶受力形变的演示实验。

6、解题思路方法的比较

一题多解，就是广开思路，用多个物理规律去处理同一物理问题，这样，脑海中储存的大量信息会充分调动起来，在探求问题的解法方案中，使思维极大地得到发散。有些题目可以一题多解，但用不同的方法解决，可能难易、快慢不同。在鼓励学生一题多解的前提下，也要引导学生将各种不同的解题方法进行比较。寻找一种最简单、快截的解题思路。

以上只是笔者在教学中进行的比较思维培养的一部分，应该说，在物理教学中，善于用比较的思维去培养学生的能力比单独的讲清某个概念、规律要有效的多。我们期待，通过这样的比较，可以使学生学习物理的困难低一点，学习物理能轻松一点，真正做到“减负不减效”。