物理教學中培養學生的“比較和概括”能力

李自強

摘要：“比較和概括”是一種科學的思維方法，它被廣泛地運用于物理學的學習和研究中。在本文中，筆者就淺要談談在物理教學中如何培養學生的“比較和概括”能力。

關鍵詞：物理教學；學生；“比較和概括”能力

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2018）02-0045

一、在物理實驗中培養“比較和概括”能力

初中《物理》第一章第一節“長度的測量”就是用所規定的標準長度（長度單位）與被測的長度進行比較，看被測長度是標準長度的多少倍或幾分之幾，從而得出被測長度的具體數值。在這里要使學生了解到，從標準長度（長度單位）的確定，到用標準長度去量被測的長度，是人們運用“比較”的一種科學思維方法。

這樣，使學生能由此及彼，觸類旁通，學會用這種方法去指導關于質量、力、時間、速度、壓強、功、功率、熱量、電量、電流強度、電壓、電阻等物理量的測量。

物理實驗中的對比實驗，也是“比較法”的具體應用。例如，將凹面（或凸透）鏡對平行入射光線起會聚作用與凸面（或凹透）鏡對平行入射光線起發散作用進行對比；

將凹面鏡會聚的是反射光線與凸透鏡會聚的是折射光線的實驗進行對比；將串聯電路與并聯電路以及用其測量電流強度與電壓進行對比等，都是使學生在獲得規律知識的同時，也獲得科學的思維方法和研究方法。

物理實驗中所運用的“比較法”，有時還表現為效果相同的物理過程可以相互代換，從而所推導得出的結論是等效的，即所謂等效法。

“研究滑動摩擦”實驗中，通過彈簧秤對木塊的拉力大小，可得出木塊與桌面間的摩擦；托里拆利實驗中，運用水銀柱對水銀槽里的水銀面所產生的壓強去研究大氣壓的大小；測定金屬的比熱的實驗中，通過水吸收的熱量可知金屬放出的熱量等，都是“等效法”的實際應用。

二、在講授物理概念中培養“比較和概括”能力

講授“密度”這個概念時，應先從體積相同的情況下，不同物質的質量不同的對比實驗出發，使學生對密度有初步的感性認識。然后，列出一些體積相同的不同物質的質量的具體數據來進行分析、比較，再綜合、抽象，概括出密度的概念一一單位體積的某種物質的質量，就叫做這種物質的密度。

講授壓強時，就以物體的單位面積上所受的壓力不同，產生的效果不同的分析、比較，然后再抽象、概括出壓強的概念；其他如速度、比熱、熔解熱、汽化熱等，也都通過比較和概括，在學生頭腦中形成科學概念。從而培養學生掌握抽象概括物理量的一般思維方法。

運用“比值”的方法來形成物理概念，也是“比較和概括”的一種思維方法。電阻概念的形成，是先通過在相同的電壓下，不同導體中的電流強度不同的實驗對比。使學生初步形成電阻概念，再通過對同一導體兩端的電壓值u與通過導體的電流強度值I之比，即U/I是一個恒量；不同導體，U/I值不同的分析、比較，然后，抽象、概括出申阻的定義公式R=U/I。這樣，學生可了解到電阻這一概念是如何在實驗和分析比較中抽象概括出來的。

“類比比較法”是將類比和比較相結合的思維方法。類比是一種推理形式。是根據兩個對象（類）之間在某些方面相似或相同而推出它們在其他方面也可能相似或相同的一種邏輯方法；比較是類比的基礎和前提，通過兩個不同對象（類）的比較。找出它們之間的相似或相同點，以此為依據，把其中某一對象（類）的知識或結論推移到另一個對象（類）上去。

類比推理可用公式表示為：

A對象（類）具有a、b、c、d屬性。

B對象（類）具有a、b、C屬性。

所以，B對象（類）可能具有d屬性。

電壓、電壓單位、電源的作用、電功是學生較難理解的抽象概念，教學中可將這些物理量的物理意義先撇開，用水流、水壓、抽水機、水量、水流做功，與電流、電壓、電源、電量、電流做功進行類比，這樣，用具體的事物類比抽象的事物，不僅突破了教學的難點，而且發展了學生思維能力。（應該指出，類比推理推出的結論具有或然性，其結論需要經過實踐的檢驗）

“比異”與“比同”是人們認識客觀事物的一種基本思維方法。用這種方法講授新知識，往往可以舊引新，水到渠成。用這種方法歸納總結新舊知識，常常能達到理解互補，強化記憶。

三、在復習課的教學中培養“比較和概括”能力

1. 將容易混淆的物理概念進行對比復習

將質量與物重對比復習：（1）它們的物理意義不同；（2）它們的單位不同；（3）它們的測量工具不同；（4）質量不隨所處的地理位置的變化而變化，物重隨所處的地理位置的變化而變化。這樣，不僅加深理解兩個概念的本質區別，又掌握了概念、量度方法、量度工具及單位，達到復習一點，帶動一片的效果。

2. 將一些有相互關聯的物理問題進行對比復習把一些相互有關聯的物理現象或規律，進行對比復習，既了解其共同原理，又突出各自特性，找出規律性的知識，培養學生在比較中找聯系的能力。例如將定滑輪與動滑輪、晶體與非晶體的熔解、蒸發與沸騰、汽化與液化、光的鏡面反射與漫反射、光的折射規律與反射規律、照相機成像的調節與幻燈機成像的調節等都可進行對比復習。

3. 將一些物理現象的因果關系對比復習

將露與霧、霜與雨、露與霜的成因，冬天屋內玻璃窗上結的冰塊與結成冰花的成因，小孔與平面鏡成像的成因，平面鏡與凸透鏡成像的成因等進行對比復習，這樣，還能提高學生辯證思維能力。

4. 將一些形似實異的公式進行對比復習

將求浮力公式 F浮=ρ液V排g 與求物重的公式 G=ρVg，彈簧的伸長跟所受拉力成正比公式 F1/F2=ΔL1/ΔL2與杠桿平衡條件公式 F1/F2=L2/L1 勻速直線運動速度公式 V=s/t 與變速運動平均速度公式V=s/t等進行對比復習。

教育家烏申斯基認為：“比較是一切理解和思維的基礎……”應結合初中物理教學，有計劃、有目的地教給學生一些科學的思維方法和研究方法。

（作者單位：新疆兵團第四師六十六團一中 835200）