活用比較　提高效率——比較教學(xué)法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

李艷軍　賴豐亮

(1. 江蘇省江陰市華士高級(jí)中學(xué)，江蘇　無錫　214421;

2. 江蘇省江陰市成化高級(jí)中學(xué)，江蘇　無錫　214423)

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活用比較提高效率
——比較教學(xué)法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

李艷軍1賴豐亮2

(1. 江蘇省江陰市華士高級(jí)中學(xué)，江蘇無錫214421;

2. 江蘇省江陰市成化高級(jí)中學(xué)，江蘇無錫214423)

摘要:高中物理學(xué)習(xí)中存在許多易混淆的概念、模型等知識(shí)點(diǎn),成為學(xué)生學(xué)習(xí)物理的難點(diǎn)之一,如何在教學(xué)中進(jìn)行有效突破，以提高教學(xué)效率？這是廣大物理教師探索的課題之一.本文結(jié)合教學(xué)實(shí)例,從理論教學(xué)和習(xí)題教學(xué)兩方面，闡述了比較教學(xué)法在幫助學(xué)生深化理解理論知識(shí)、提高學(xué)生解決問題能力等方面起到的積極作用,旨在為解決高中物理教學(xué)中的易混淆、不同內(nèi)容但有著共同內(nèi)涵的知識(shí)點(diǎn)提供一種思路和方法.

關(guān)鍵詞:高中物理；比較教學(xué)法；應(yīng)用策略

俄國教育家烏申斯基說：“比較是一切理解和思維的基礎(chǔ)；我們都是通過比較來了解世界的一切.”比較教學(xué)法就是通過觀察、分析等手段找出知識(shí)之間的異同的思維方法，不但有助于突出教學(xué)重、難點(diǎn)，防止相近知識(shí)的混淆，而且給學(xué)生提供了一種思維和學(xué)習(xí)的方法，有利于學(xué)生的延伸學(xué)習(xí)，是提高教學(xué)效率的有效方法之一.

1比較教學(xué)法在理論教學(xué)中的應(yīng)用

1.1縱向比較,利于初、高中物理學(xué)習(xí)的銜接

對(duì)于剛進(jìn)入高中的學(xué)生而言，學(xué)習(xí)高中物理的難點(diǎn)之一就是受初中學(xué)習(xí)影響，很多概念不能正確理解，這時(shí)候如果采用比較教學(xué)法，將初、高中相關(guān)概念放在一起進(jìn)行比較，可以加深學(xué)生對(duì)概念的理解，起到事半功倍的效果.

在進(jìn)行矢量教學(xué)的時(shí)候,為了使學(xué)生理解“位移”和“路程”的區(qū)別，可以讓多個(gè)同學(xué)以同一點(diǎn)為起始點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)5米的路程，這時(shí)候發(fā)現(xiàn)每個(gè)同學(xué)的末位置不一定相同；然后讓這些同學(xué)從剛才的起始點(diǎn)出發(fā)沿同一方向運(yùn)動(dòng)5米的距離，每個(gè)同學(xué)的末位置都一樣.讓同學(xué)們通過比較體會(huì)到要想準(zhǔn)確描述物體位置的變動(dòng)，不但要知道運(yùn)動(dòng)的距離，還要知道運(yùn)動(dòng)的方向，從而引出“位移”的概念.在進(jìn)行“速度”教學(xué)時(shí)，可以在“矢量”學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，將初中和高中對(duì)“速度”的定義加以比較，讓學(xué)生理解速度不僅有大小，而且有方向，可以更精確描述物體的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也要說明一下，初中的速度實(shí)際上是“平均速率”.通過比較有利于學(xué)生從初中到高中學(xué)習(xí)物理的跨越，建立正確的物理概念.

1.2前后比較，強(qiáng)化對(duì)知識(shí)的深度理解

針對(duì)不同的物理概念、定義等，通過比較，找出其共同的內(nèi)涵或本質(zhì)，也可以發(fā)現(xiàn)它們的不同之處，一方面有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解，同時(shí)也為學(xué)生學(xué)習(xí)物理奠定方法上的基礎(chǔ)，提高學(xué)習(xí)的能力.

在進(jìn)行“加速度”教學(xué)時(shí)，可以讓學(xué)生回顧“速度”表示“物體位置改變快慢”這一意義，同時(shí)設(shè)問：如果物體的速度發(fā)生變化，那么該如何來描述其變化快慢呢？引導(dǎo)學(xué)生采用速度的定義方式來理解加速度的定義，最后利用課后的“科學(xué)漫步”將兩者歸結(jié)為“都是描述了一個(gè)物理量隨另一個(gè)量變化的快慢”，引出“變化率”的意義，為后面的相關(guān)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).

在學(xué)習(xí)“電勢(shì)能”時(shí)，可以將“重力做功”和“電場(chǎng)力做功”進(jìn)行比較，總結(jié)得出“兩者做功均與路徑無關(guān)”這一結(jié)論，再結(jié)合“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”，在分析重力勢(shì)能和重力做功關(guān)系的基礎(chǔ)上，順理成章地引入“電勢(shì)能”的概念，同時(shí)也為后面學(xué)習(xí)“分子勢(shì)能”奠定方法基礎(chǔ).

在進(jìn)行“帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”教學(xué)時(shí)，可以從研究對(duì)象的受力特點(diǎn)和物理規(guī)律上與重力場(chǎng)中的平拋運(yùn)動(dòng)(垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)空間)、豎直下拋(平行于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)空間)、自由落體(在電場(chǎng)中由靜止開始運(yùn)動(dòng))等進(jìn)行比較，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)這些運(yùn)動(dòng)性質(zhì)理解的同時(shí)，也為“等效場(chǎng)”的教學(xué)做好鋪墊.

2比較教學(xué)法在習(xí)題教學(xué)中的應(yīng)用

2.1通過“形同質(zhì)異”的題干比較，有助于提高學(xué)生仔細(xì)審題的意識(shí)和能力

審題是解題的第一步，對(duì)于較為復(fù)雜的題目，審題不清或錯(cuò)誤，是各類考試中學(xué)生失分的主要因素之一.在平時(shí)的教學(xué)中，若能有效采用比較法，在提高學(xué)生審題能力的同時(shí)，也有利于學(xué)生審題意識(shí)的提高.下面兩道試題就是“形同質(zhì)異”的典型.

圖1

例1：如圖1所示，物體A和B質(zhì)量均為m，且分別與輕繩連結(jié)跨過光滑輕質(zhì)定滑輪，當(dāng)用力F拉B沿水平面向左緩慢運(yùn)動(dòng)過程中，繩對(duì)A的拉力的大小是().

A. 大于mgB. 總等于mg

C. 一定小于mgD. 以上三項(xiàng)都不正確

例2：如圖1所示，物體A和B的質(zhì)量均為m，且分別與輕繩連結(jié)跨過光滑輕質(zhì)定滑輪，當(dāng)用力F拉B沿水平面向左勻速運(yùn)動(dòng)過程中，繩對(duì)A的拉力的大小是().

A． 大于mgB． 總等于mg

C． 一定小于mgD． 以上三項(xiàng)都不正確

兩道題目乍一看好像沒什么區(qū)別,對(duì)于做過其中一道題目的同學(xué),過段時(shí)間再做另外一道時(shí),若不仔細(xì)審題很容易認(rèn)為兩者完全相同.在進(jìn)行習(xí)題教學(xué)時(shí)，若能適時(shí)地將兩題加以比較分析，使學(xué)生注意到“緩慢”、“勻速”在物理模型中的差異，致使兩題本質(zhì)上的不同，可以提高學(xué)生審題的警惕性.

例1中“緩慢”在物理模型中意味著物體運(yùn)動(dòng)速度非常小，趨近于零，因此例1中當(dāng)用力F拉B沿水平面向左“緩慢”運(yùn)動(dòng)過程中，A物體時(shí)時(shí)處于平衡狀態(tài)，所以繩對(duì)A的拉力的大小總等于mg，即B選項(xiàng)正確.

例2中當(dāng)用力F拉B沿水平面向左“勻速”運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知vA=vBcosθ，A物體要做加速運(yùn)動(dòng)，所以繩對(duì)A的拉力大于mg，即A選項(xiàng)正確.

在物理習(xí)題和模型中此類題目很多，例如“死結(jié)”與“活結(jié)”、“定桿”與“動(dòng)桿”、“輕繩”與“輕桿”等，在進(jìn)行習(xí)題教學(xué)的過程中，不妨將此類題目成對(duì)先后呈現(xiàn)，對(duì)于提高學(xué)生的審題能力可以起到立竿見影的效果.

2.2比較“殊途同歸”的解題方法，有利于學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng)

“條條大路通羅馬”在物理學(xué)中的體現(xiàn)之一就是同一物理問題可以采用不同的物理思想或方法來求解，即“一題多解”，在教學(xué)過程中通過對(duì)一個(gè)問題多種求解方法的比較，不但可以提高學(xué)生的發(fā)散思維能力，而且有助于學(xué)生深度理解不同知識(shí)點(diǎn)間的區(qū)別與聯(lián)系，提高學(xué)生在解決物理問題時(shí)選擇方法的能力.

例3：如圖2所示，質(zhì)量M=4.0kg的長木板B靜止在光滑水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)).在初始時(shí)刻，A、B分別以v0=2.0m/s的初速度向左、向右運(yùn)動(dòng)，最后A恰好沒有滑離B板.已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40，取g=10m/s2．求：

圖2

(1)A、B相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA和aB的大小與方向；

(2) 木板B的長度l．

本題的第(1)問涉及加速度求解，故需對(duì)物體進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律求解.A、B受到合力的大小均為μmg，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A物體：μmg=maA，解得：aA=μg=4.0m/s2，方向水平向右.

對(duì)B物體：μmg=MaB，解得：aB=μmg/M=1.0m/s2，方向水平向左.

第(2)問則可以運(yùn)用不同的物理思想方法求解.

解法一：運(yùn)用力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系求解.

A向左勻減速運(yùn)動(dòng)至速度為零后，相對(duì)地面向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小仍為aA=4.0m/s2，方向水平向右.B板向右仍做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小仍為aB=1.0m/s2，方向水平向左.當(dāng)A、B速度相等時(shí)，A相對(duì)B滑到最左端，恰好不滑出木板，故木板B的長度為這個(gè)全過程中A、B間的相對(duì)位移.在A相對(duì)地面速度為零時(shí)，B的速度vB=v0-aBt1=1.5m/s，設(shè)由A速度為零至A、B速度相等所用時(shí)間為t2，則aAt2=vB-aBt2，解得t2=vB/(aA+aB)=0.3s，兩者共同速度v=aAt2=1.2m/s.A向左運(yùn)動(dòng)位移xA=(v0-v)(t1+t2)/2=0.32m，B向右運(yùn)動(dòng)位移xB=(v0+v)(t1+t2)/2=1.28m，則B板的長度l=xA+xB=1.6m.

小結(jié)：通過力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系分析求解，要求熟知兩物體的運(yùn)動(dòng)過程、特點(diǎn)，并能夠找出兩運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)聯(lián)，通過示意圖找物體的位移關(guān)系及相對(duì)位移關(guān)系.

解法二：運(yùn)用v-t圖像.

圖3

小結(jié)：運(yùn)用速度圖像求解板塊模型問題，能夠比較容易地找出兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，尤其是確定相對(duì)位移時(shí)更加直觀.

解法三：運(yùn)用動(dòng)量和能量相結(jié)合的方法.

小結(jié)：從能量角度分析求解，可以避免復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程的分析和計(jì)算，提高了解題的效率.

對(duì)比上題的不同求解方法可以看出，不同的求解方法含有不同的物理思想，求解的繁簡程度有較大差異，若選擇得當(dāng)，既可以節(jié)省解題時(shí)間又可以提高求解的正確度，在習(xí)題教學(xué)中對(duì)不同解法進(jìn)行比較，有助于學(xué)生了解不同知識(shí)點(diǎn)的差異，可以讓學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際情況和知識(shí)儲(chǔ)備選擇合適的方法.

參考文獻(xiàn)：

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