在“比較”中“發現”

魯繼柏

在日常生活中，人們經常采用的一種思維方法就是比較，通過比較事物相異或相同的特征，發現事物之間的本質區別和內在聯系.物理知識雖然較為抽象，但許多知識點和規律都具有可比性，在物理教學中運用比較教學法，有助于學生辨析物理概念、現象的異同點，了解其本質屬性.教師應把握比較教學法的特點和應用原則.從而使其在高中物理教學中充分發揮自身優勢，幫助學生理解新知識，完成知識遷移，具備更高的思維能力.

1 比較法在高中物理概念教學中的應用

人們在認知新事物、學習新知識時，常用的一種思維方法就是“比較”，這種方法主要是尋找事物間的共同點與差一點，比較事物間的相異特征或者相同特征，從而發現事物的區別與本質.在本質方面與現象方面，事物間同時存在差異性與同一性，我們通常很容易從現象上識別差異和同一，卻難以從本質上加以區分.物理學涉及的知識量較大，且高中物理有一定的抽象性，導致學生難以理解，學習興趣低下.經過細心觀察和分析可以發現，許多物理學科中有許多具有可比性的物理規律及物理思維，教師應用比較教學法能夠幫助學生更快、更全面、更深入地理解物理概念.

1.1 通過“比較”進行新概念引入

高中物理教學的知識量較大，但其中包括許多有相似性的物理概念，其存在潛在的聯系和規律.教師在完成一些概念的講解后，在講解與之相似或有相同規律的新概念時，可通過比較法進行引入，降低教學難度，提示學生其中的規律.比如，物理概念“動能”與“動量”的共同點主要包括：二者都是有關于物體速度和物體質量的物理量，都是對機械運動進行描述的物理量.但是，從本質上而言，二者的差異較大，量度機械運動時，以機械運動向一定量的其他能量的能力轉換為標準的是動能，以機械運動形式進行的是動量.動量守恒的情況下，動能可能并不守恒，非彈性碰撞系統就是很好的例子.

1.2 通過“比較”深入理解新概念

講解新課時，學生往往會感覺物理知識較為分散，難以有效理解和記憶當堂課的全部知識點.這種情況下，教師可以運用比較教學法深化物理概念.在復習課中，引導學生比較相似的概念，找到新舊知識之間的內在聯系，將其串聯起來，達到深化概念的目的.比如，教授“功和能”、“沖量”與“動量”幾個概念后，提問學生沖量與功、動能與動量兩組物理量之間的聯系.經過回顧和分析，學生可以發現，前一組中，功和沖量都是過程量，二者分別描寫力對位移的積累效應、力對時間的積累效應；后一組中，動能與動量都是狀態量，和速度、質量有關，是對物體“運動量”大小的描述.

1.3 通過“比較”區分易混淆概念

比較教學法還能幫助學生區分一些性質相反的物理概念，抓住概念間的不同點，從事物的個性入手進行區分，進而將概念分清.比如，在電磁學中，許多學生混淆了左、右手定則的應用條件和作用，教師要強調其異同點，特別是講解應用條件的區別，避免學生走入誤區.左、右手定則的相同點較多，應用時都要將手掌（分別是左、右）伸出，四指并攏，并且與拇指垂直；而且其表示相同的物理性，手心處穿過磁感線，四指所指的就是電流方向，拇指所指的是受力運動方向.所求量的方向并不是選擇判定用手的決定性因素，主要看條件.

1.4 通過“比較”聯系物理與生活

教材深奧難懂的物理概念和生活中的一些常識間具有許多相似之處，如果教師能適時加以對比，自然能化難為易，事半功倍.比如，教授電場強度的定義時，在電場中放入檢驗電荷，其在某一點的受力就是定律，作為電場屬性，電場強度并不受放入電荷的電量影響，但學生在理解時有一定的難度.教師可以將該定義同鉛筆單價作對比.購買鉛筆時，無論購買的數量如何，甚至不購買，它的單價都不會改變，其反映了鉛筆的自身價值.而電荷電量好比鉛筆的支數，受力則相當于付款.電量增大時，受力隨之增大，不變的是二者之比，放入電荷的目的只是表現出電場強度.

2 比較法在高中物理實驗教學中的應用

在物理實驗教學中運用比較教學法，能夠增強教學的直觀性，幫助學生理解概念和規律，攻克教學難點，達到高效教學的目的.

2.1 運用比較法引入新的內容

在引入新課時，向學生演示對比實驗，能夠有效激發其好奇心和學習興趣，增強其探索欲望.啟發性實驗有助于將新課題更好地展示給學生.比如，為了說明“短路”概念，教師可在課堂開始時做簡單的對比試驗.分別讓學生觀察線路正常與短路時的情景，開始電流表偏轉，燈泡正常發光，接著用一截電線使電路發生短路，將前后的現象加以對比，從而引入“短路”概念.這種形象、直觀的方式可幫助學生認識和理解抽象知識.

一些物理實驗的現象近乎于微觀變化，學生很難發現，運用比較法能夠使實驗的可見度提高.教師在演示實驗中，如果遇到物理現象不明顯的實驗，基本上無法將實驗現象清晰地展示給全體學生，這種情況下，通過對比實驗就能“放大”微觀變化，使實驗可信度提高.比如，在雙金屬片實驗的演示中，教師加熱雙金屬片的一面之后，要翻轉雙金屬片，接著加熱另一面.如果只加熱其中一面，金屬片向下彎曲時，大部分學生會認為是這面的金屬片一直受熱發生膨脹而造成的，如果依次加熱兩面，但金屬片仍然彎曲只有鐵片的那一面，那么就能證明雙金屬片發生彎曲的原因是銅片膨脹大于鐵片.

2.2 運用比較法提高教學效率

課堂時間是有限的，因此有時無法完全教材中的所有實驗，此時教師可運用比較法，同時進行實驗.比如，講解單擺的振動周期時，課本中給出三種“差時比較”實驗.雖然完成這些實驗能夠反復訓練學生測定振動周期的技能，但每個實驗都需要4分鐘左右，全部做完大約20分鐘，導致教師難以在一個課時內講完單擺一節的知識.為解決該問題，可開展“同時比較”實驗.首先，放好兩個有相同擺球和擺長的單擺，在不同偏角下同時開始擺動，發現二者的運動是同步的.其次，放好兩個有相同擺長、不同質量的單擺，在相同偏角下同時開始擺動，發現二者的運動是同步的.（上述偏角均在50°以下）.最后，放好兩個有不同擺長的單擺，同時開始擺動，發現擺長短的周期小、運動快.改進之后，實驗次數變為三次，而且不必測出每次實驗的單擺周期，可將實驗時間控制在10分鐘以內，大大提高了課堂效率，而且增強了實驗的可比性與直觀性.

2.3 運用比較法銜接新舊知識

在物理實驗教學中運用比較法，能驗證理論推理，銜接新舊知識，有助于學生實現知識遷移.比如，分別串聯或并聯標有“ 220 V 100 W ”與“ 220 V 40 W”的兩只白熾燈泡，電路的電壓為220 V，那么哪個燈泡的亮度更大？一些學生回憶平時的知識積累和生活經驗后，直接回答是100 W的燈泡，而教師通過詳細的分析告知其100 W燈泡在并聯時更亮，40 W燈泡在串聯時更亮，仍然有許多學生感到不理解，甚至認為是錯誤的，此時可引入對比試驗，幫助學生理解知識.除此之外，比較法還能促進知識正遷移.比如，講解力的分解時，一些學生以初中知識為基礎，認為兩個向上的拉力之和與向下的總重一定是相等的.教師可采用對比實驗幫助其分析問題，首先沿豎直方向掛線，這是總重和兩個彈簧秤顯示的拉力和是相等的，接著拉開一定角度，這是總重遠小于兩個彈簧秤顯示的拉力和，學生在對比實驗中，掌握了結論的適用條件.

總而言之，單純采用一種方法教學是難以取得良好效果的，所以教師需要穿插實驗多種教學方法.在高中物理教學中應用比較法，能夠引導學生積極探索新知識，幫助其理解和區分物理概念，攻克教學重點和難點問題，更好地開展實驗教學，培養學生的邏輯思維能力，達到高效教學的目的.而且教學過程中，學生充當主體，教師負責引導，能夠充分發揮學生的學習主動性，營造輕松、愉悅的課堂氛圍，改善教學效果.