論比較學習法在高中物理教學中的嘗試

◇ 山東 李 娟 王絲月

為了加強學生對知識的理解和掌握，教師可以引導學生采用比較學習法，通過與物理規(guī)律和概念相對或相近的物理知識點的對比，讓學生順利掌握知識內(nèi)容，提高學習效率.

1 通過比較理解相近的物理概念和規(guī)律

高中物理的很多概念和規(guī)律都非常相近，學生如果不理解知識本質(zhì)，就可能出現(xiàn)混淆的情況.所以，為了區(qū)分這些內(nèi)容，教師需要引導學生對比與物理概念和物理規(guī)律相近的知識點，幫助學生形成有效的理解和記憶，提高學習效率.另外，物理知識在公式形式上也有著相似之處，如果不能正確區(qū)分就會出現(xiàn)公式運用混亂的情況.例如，在學習電學和力學這兩部分知識內(nèi)容時，涉及庫侖定律和萬有引力定律，二者的公式極為相似，卻存在本質(zhì)的區(qū)別.電學中庫侖定律的表達公式為F=k（q1q2）／r2，力學中萬有引力定律的表達公式為F=G（m1m2）／r2，從中我們可以看出，庫侖定律和萬有引力定律都和距離平方成反比關系，不同的是萬有引力定律中出現(xiàn)的性質(zhì)相同的兩個量是物體質(zhì)量，庫侖定律中出現(xiàn)的性質(zhì)相同的兩個量是電荷量.

2 通過比較提高學生思辨能力和創(chuàng)新精神

為了鍛煉學生多角度思考問題的能力，教師可以引導學生設計不同的實驗方案，并通過不同的方案對比，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科研精神，提高學生的思辨能力.例如，在學習測定動摩擦因數(shù)μ 的時候，教師可以讓學生在完成教材內(nèi)容后自主設計實驗方案，然后大家一起交流討論，與其他人分享自己的想法，最后總結出最佳實驗方案.

方案1：將物體放置于水平地面上，用彈簧測力計拉動物體，使物體做勻速直線運動，記錄下此時彈簧測力計的示數(shù)，然后將示數(shù)和物體質(zhì)量代入動摩擦因數(shù)的計算公式中，計算出動摩擦因數(shù).經(jīng)過討論，學生認為這個方法的優(yōu)點是原理簡單，計算方便，但缺點也很明顯，即無法保證物體一直做勻速直線運動，操作非常困難.

方案2：準備一塊木板，將物體放置于木板之上，然后用彈簧測力計連接物體，將木板從物體下方勻速抽出，記錄這時彈簧測力計的示數(shù)，利用公式計算出動摩擦因數(shù).經(jīng)過討論，學生認為這個方案比第一個方案操作更加簡單，但是仍然無法保證彈簧測力計示數(shù)的穩(wěn)定性，誤差較大.

方案3：借助“探究加速度與質(zhì)量和力的關系”的實驗裝置，記錄小車在木板上做勻加速直線運動時不同拉力下的小車加速度，繪制a-F 圖象，利用橫軸截距計算出動摩擦因數(shù).這個方案運用了公式μg，根據(jù)已知拉力和小車加速度求解μ，操作簡單，原理清晰，但是處理數(shù)據(jù)和測定拉力數(shù)值較為煩瑣.

方案4：無縫連接水平面和光滑斜面，在水平面上平鋪待測表面，然后將物體從斜面的頂端無初速釋放，使之下滑，直到小車在水平面自動停止，然后記錄小車的水平位移x 和斜面高度h，利用公式計算動摩擦因數(shù).這個方案的缺點是很難保證斜面光滑以及水平面和斜面完全無縫連接，容易出現(xiàn)能量損失的情況，優(yōu)點是容易測量數(shù)據(jù)，操作簡便.

3 通過比較進一步加強學生對情境的認知

在面對似是而非的物理情境時，學生很難把握情境本質(zhì)，為此，教師要引導學生開展比較學習，通過對比分析打破思維定勢，加強學生對情境的認知.例如，在學習豎直平面圓周運動的時候，學生會遇到兩種模型，一種是“桿”模型，一種是“繩”模型，兩種模型的圖形繪制基本相同，都是用線段表示，但是兩種模型蘊含的力學性質(zhì)卻千差萬別，分析問題的時候要結合實際情況代入正確情境，否則就會造成分析出錯.因此，教師要引導學生分析比較兩個情境的特點，正確區(qū)分模型的差異.“桿”和“繩”的最大差別就是“繩”只能提供拉力，但是“桿”既能提供拉力，也能提供推力.在豎直平面圓周運動中，“繩”無法對小球提供支撐力，如果小球速度達不到要求就會偏離圓周運動的軌道，但是“桿”模型則不會出現(xiàn)這種情況，所以，使用桿連接的小球可以在豎直平面內(nèi)做速度較小的勻速圓周運動.

總之，比較學習法不僅可以加深學生對所學物理知識的理解，強化知識鞏固效果，還可以鍛煉學生的邏輯思維能力，提高學生的物理學科核心素養(yǎng)，從而達到事半功倍的教學效果.