多元比較，發展物理思維

匡靜

高中物理知識之間的聯系性非常緊密，所以學生們容易產生記憶混亂的現象。教師需要就這一問題，對教學設計進行調整，幫助學生理解不同知識點的相似性質。比較法在這里運用非常適用，教師和學生通過比較知識點的共同點和差異點，來揭示事物的本質和區別，讓學生更加容易理解易混點。教師可以運用橫向比較、縱向比較和整體比較的方法，展現出各種比較方法的優點，讓枯燥的內容變得形象。在教學過程中，通過運用比較法，將各自的變化放大，比較條件來驗證推理，進而提升教學效果。

一、橫向比較，新舊銜接

“橫向比較”的特點就是要將知識進行平移擴展，通常用在新知識與舊知識之間的連接。教師引導學生掌握這樣的學習技巧，讓學生懂得運用這種方法來解決新知識里面出現的舊問題，達到知識連接為一體的效果。

動量的內容比動能的學習教晚，但是兩部分的內容緊密的結合在一起，教師可以通過橫向比較的方法，讓學生更清晰的理解動量的知識。動量的公式為mv，動能的公式為 mv2，從物理公式上就有相似性。“在光滑的水平面上有A、B、C三個物體，質量分別為m、2m、3m，A以初速度v0向B運動，A、B相碰后不分開，一同向C運動，和C相碰后也不再分開。”根據動量守恒定律，很容易寫出mv0=（m+2m+3m）v1，mv0=（m+2m）v2，這樣就能寫出當A與B相碰后的動能為 （m+2m）v12，這樣就能比較相碰后動能和開始的動能 mv02 的關系。當物體相碰后，A、B連在一起，肯定會有能量的損失，通過這道題，讓學生們發現動量守恒是可以用的，但是能量守恒定律是不能隨便用的。如果學生開始的時候，是用能量守恒的關系來求解這道題的話，很可能會寫成 mv02= （m+2m）v12，這樣解出的答案顯然是錯誤的。學生是因為沒有考慮到，這種碰撞是非彈性碰撞，會有能量損失的，這樣得出的速度會偏大。我告訴學生，必須要分清“動量”和“動能”的關系，動量是質量m和速度v的乘積，具有矢量性，動能不具有矢量性。在記憶“動量守恒定律”的時候，可以結合“能量守恒定律”來記憶。動量在物體之間傳遞，物體1失去的動量會傳遞給物體2，只要理清發生速度傳遞之后，各個物體的狀態即可，“能量守恒定律”就是物體損失的能量以另外一種形式表現出來。

通過讓學生對所學知識進行比較認識，能夠將他們原來的知識進行拓展，幫助他們區分概念，進行重點記憶。這樣的教學方法，可以和以前的知識聯系到一起，幫助學生復習鞏固，并且讓教學難度降低。

二、縱向比較，拓展外延

縱向比較是建立在已有知識的基礎上，然后通過教學，讓學生去拓展自身的知識構建，將此前學過的知識進行更深層次的挖掘。這樣的方式，能夠幫助學生理解更深層次的知識，加深對學習物理知識的思維方法。

初中就有電路的知識，高中也涉及到了這部分的內容，這就需要學生將之前的所學內容延伸到這里。在初中的學習中，一般認為電壓表和電流表是沒有電阻的，但是在高中物理中的“測定電源電動勢和內阻”的內容里，就不能去忽略電流表和電壓表內阻對實驗結果的影響了。電源的電動勢為E，內阻為r，當電流表采用外接式的時候，需要通過調解滑動電阻器來進行多組測量，即U1=E-I1r，U2=E-I2r。通過這樣兩個式子就能得出電動勢和內阻的表達式為E=

、r= 。當做出U-I的圖像后，就可以通過圖像來確定E與r的大小，當電流為0的時候，電路為斷開的狀態，此時U軸的截距即為電源的電動勢，直線的斜率也就是電源的內阻。測得電流是流經電源減去流經電壓表的值，也就是說記錄的電流偏小了，算出的內阻偏大。I=I測+IV，此時電壓表的內阻和電源的內阻是并聯的關系，可以看做是一個電阻R，阻值為 ，內阻的相對誤差就為 。實驗測得的電動勢的數據是小于實際值的，測得的電動勢實際為 ，相對誤差為 。通過計算可知電動勢和電源內阻均小于真實的數值，實際情況下電壓表的電阻是遠遠大于電源的內阻，所以這樣的測量方式的誤差是比較小的。

讓學生進行縱向比較，是為了打開學生的思維，幫助他們進行更深入的探求。在原先簡單的內容里加上一些條件，這樣更加的符合實際情況，也是為了讓學生準確的把握好物理知識的基本概念和內涵。

三、整體比較，建構體系

整體比較是很常見的比較方法，通過讓學生們觀察物理現象，進而發現其本質，讓學生在大腦里構建出知識體系。

“單擺”的內容是非常適合比較法的運用，讓學生去觀察、比較實驗過程中單擺的擺動情況。根據單擺的擺動周期進T=2π 行設計實驗。我讓兩個擺長相同，小球質量相同，但是下落高度不同的單擺進行同時擺動，學生們觀察這兩個單擺是同步的，這就說明周期T是與擺動的角度沒有關系的。然后控制單擺的長度相同，小球質量不同，下落高度相同的單擺進行同時擺動，學生們發現兩個單擺也是同步的，說明周期T與擺球的質量m也沒有關系。當我控制擺球的質量m相同，下落高度相同，但是改變擺長，這是就發現很明顯的變化，學生們發現擺長L長的單擺，擺動的周期長，結合公式T=2π ，周期T是與擺線的長度成正比的，擺線越長，單擺的周期越長。

通過整體比較法的運用，將可以會影響實驗結果的因素都考慮進去，最終探索出真正的影響點，讓學生對知識有新的認識。

通過讓學生領會知識之間的不同點和相同點，進而提高他們的學習質量和學習能力。比較法的運用，讓學生能夠更好的將學習和方法結合在一起。

（作者單位：遼寧省撫順市第二中學）