比較法在高中物理教學中的運用

張煜

摘要：比較法是研究物理學的一個重要方法，也是物理教學的一個重要方法，同時還是物理教學中培養學生能力、啟發學生智力的重要手段。從比較法的運用著手，重點從四個方面闡述在物理教學過程中如何運用比較法。

關鍵詞：比較法；物理教學；學習興趣；求異思維

一、運用“比較法”引入新課。可以激發學生的學習興趣

在物理教學中，運用“比較法”導入新課，可以激發學生的求知欲，充分調動學生的主觀能動性，提高課堂教學效果。

在“自由落體運動”課程中，為了讓學生自己動手建立自由落體運動的模型，在導入新課時，筆者設計了以下對比實驗：

實驗一：從同一高度由靜止同時釋放一個硬幣與一張大小和硬幣一樣的紙片，結果觀察到硬幣下落得快。

實驗二：取兩張一樣大的紙片，將其中一張揉成紙團，讓它們從同一高度由靜止同時釋放，結果觀察到紙團下落得快。

實驗三：取兩張一模一樣的紙片，將其中一張撕掉一半后揉成紙團，讓它們從同一高度由靜止同時釋放，結果觀察到紙團下落得快。

通過對比實驗，展示了物體重量和下落快慢關系之間的矛盾。學生開始動起來，他們的好奇心被充分地激發，有進一步探索的強烈欲望。緊接著筆者又做“牛頓管”實驗，當將管中的空氣抽出直至接近真空時，可以看到管中紙片和硬幣下落的速度幾乎一樣。學生終于找到了矛盾的根源——空氣阻力的影響，這樣就得出了關鍵性結論：如果沒有空氣阻力，物體僅受重力作用，從靜止開始下落的速度相同，物理學中將這種運動定義為自由落體運動。

二、運用“比較法”講解概念，可以使學生準確地掌握概念的內涵和外延

物理概念不僅是物理知識的重要組成部分，也是構成物理規律、建立物理公式和完善物理理論的基礎和前提。在高中物理教學中，讓學生形成正確的物理概念，并準確地掌握物理規律，在形成概念和掌握規律的過程中使他們的學習能力得到充分發展，這是高中物理教學的核心問題。

很多物理概念都有相似和相關之處，在講解這些概念時，筆者引入相應的概念，引導學生用“比較法”進行思考，這樣既有利于加深對新概念的理解，又能使知識點之間不互相混淆。例如勢能，其相關概念有重力勢能、彈性勢能、分子勢能和電勢能。其中重力和彈力做功現象比較常見，因此，學生對重力勢能和彈性勢能的概念比較容易理解，而分子力和電場力做功比較抽象，學生對分子勢能和電勢能的概念很難理解。教學中可以在講解電勢能和分子勢能前，先復習重力勢能和彈性勢能的知識，再運用比較的方法將電勢能和分子勢能引入，同時指出所有勢能的共同特點，在比較了相同點之后再指出它們的不同之處。這樣一來，學生既能較快地在原有概念的基礎上把新的概念建立起來，又理清了物理概念之間的區別和聯系，講解達到了事半功倍的效果。

三、運用“比較法”講解習題，激發學生的求異思維，培養創新能力

高中物理習題的講解不僅可以加深學生對概念、定理、公式的理解，幫助學生掌握解題的技能、技巧，更重要的是傳授學生思考問題的方法，提高學生分析問題和解決問題的能力。

關于牛頓第三定律有這樣的習題：在拔河比賽中，甲隊勝，乙隊負的原因是什么？很多學生會認為是甲隊拉乙隊的力大于乙隊拉甲隊的力。此時我們便可以引導學生與“馬拉車”問題進行比較：馬拉車不論動還是不動，馬拉車的力總是等于車拉馬的力，因為這是一對作用力與反作用力。同樣，在拔河比賽中，甲隊拉乙隊的力等于乙隊拉甲隊的力，因為這也是一對作用力與反作用力。我們又可以提問：在拔河比賽中，要怎么做才比較容易取勝？質量大，鞋底與地面的摩擦系數大，繩子與手的摩擦系數大，重心低等。通過這個問題，可以進一步激發學生的靈感，發散學生的思維，提高知識的遷移能力，從而培養他們的應用和創新能力。

四、運用“比較法”復習。可以使知識更加系統化、條理化

復習可以使遺忘的知識得到補充，零散的知識變得系統，薄弱的知識得到強化，掌握的知識更加牢固，生疏的技能得到訓練。運用比較法進行復習，可以使學生弄清概念之間的區別與聯系，使知識更加系統化、條理化，有利于物理概念和思維方法的建構。

如在復習物體直線和曲線運動時可以進行對比復習，在對比過程中，不僅可以加深學生對物體受力和運動情況變化內在聯系的理解，還有助于學生從根本上理清直線運動中勻速、勻變速、變加速直線運動，曲線運動中常見的平拋運動、圓周運動以及直線、曲線運動的特例——簡諧振動等具體的運動形式的區別與聯系。在形似的比較中捕捉性質上的相似與相異，感悟同類概念的共同性與差異性，可以使學生對概念的領悟更進一層，有助于對知識的系統理解和實際應用。

總體來說，在物理教學中，準確而又熟練地運用“比較法”，既可以加強物理知識和物理規律之間的內在聯系，又可以使學生在比較中揭示物理現象的本質，將知識和方法融會貫通，有助于突出教學重點，突破教學難點；“比較法”在啟發學生的創造性思維及培養學生的創新能力等方面都起到極其重要的作用。