對(duì)比法在物理教學(xué)中的應(yīng)用

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1、對(duì)比法在物理教學(xué)中的應(yīng)用物理學(xué)科與其它各門學(xué)科一樣，都有一系列作為理論出發(fā)點(diǎn)的基本概念，和由推理形式導(dǎo)出的定律理論。物理學(xué)在自己的發(fā)展過程中要求物理思維要有嚴(yán)密的邏輯性，要符合邏輯規(guī)律。物理思維的方法很多，這里僅就其中最典型的，最常用的比較法來(lái)結(jié)合物理學(xué)的實(shí)際來(lái)討論。一、比較法“比較”是人們常用的思維方法，是找出事物之間的差異點(diǎn)和共同點(diǎn)的思維方法，通過事物間相同特征或相異特征的比較，提示事物的本質(zhì)和區(qū)別。人們認(rèn)識(shí)事物往往是從區(qū)別事物的本質(zhì)特征開始的。而要區(qū)別就要有比較，有比較才有鑒別。事物之間在現(xiàn)象上和本質(zhì)上都存在著同一性和差異性。現(xiàn)象上的同一和差異一般來(lái)說

2、是容易識(shí)別的，而本質(zhì)上的同一和差異就不那么容易識(shí)別。物理學(xué)中有許多物理思維和物理規(guī)律具有可比性，運(yùn)用比較法可幫助學(xué)生接受新概念并加深對(duì)概念的理解，尤其在復(fù)習(xí)課上運(yùn)用，能使知識(shí)融會(huì)貫通，開拓學(xué)生的思維，并培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力。在物理教學(xué)中，既要求學(xué)生找出差異性極大的物理現(xiàn)象或物理概念之間本質(zhì)上的共同點(diǎn)，又要求學(xué)生找出表面上極為相似的物理現(xiàn)象和物理概念之間本質(zhì)上的差異，在物理教學(xué)中運(yùn)用比較法常有以下幾種情況。首先，是用“比較”引入新概念。有些物理概念間有許多相似之處，講解一些概念之后，另一些概念可用比較法引入，使教學(xué)難度降低，并能把規(guī)律提示出來(lái)。例如：“動(dòng)量”

3、和“動(dòng)能”這兩個(gè)概念，它們都是用來(lái)描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物理量，都是與物體質(zhì)量和物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)的物理量。這些是它們的共同點(diǎn)。然而，在本質(zhì)上它們又有著質(zhì)的差異，動(dòng)量是以機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式來(lái)量度機(jī)械運(yùn)動(dòng)的，動(dòng)能是以機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為一定量的其它能量的能力來(lái)量度機(jī)械運(yùn)動(dòng)的。下面我們從物理學(xué)的角度來(lái)比較它們的差異。1．動(dòng)能：Ek=mv2標(biāo)量；動(dòng)量：P=MV矢量；2．動(dòng)能是機(jī)械能的一種形式；動(dòng)量是機(jī)械運(yùn)動(dòng)量的量度；3．動(dòng)能遵從動(dòng)能定理：W=△EK，力的空間積累效應(yīng)；動(dòng)量遵從動(dòng)量定理：I=△P，力的時(shí)間積累效應(yīng)；4．動(dòng)能守恒不一定動(dòng)量守恒，比如：在光滑水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體；動(dòng)量

4、守恒不一定動(dòng)能守恒，比如：非彈性碰撞的系統(tǒng)。再例如勢(shì)能，中學(xué)階段學(xué)習(xí)了重力勢(shì)能，彈性勢(shì)能，分子勢(shì)能和電勢(shì)能。由于重力和彈力做功現(xiàn)象較常見，因此重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能講解比較容易，但分子勢(shì)能和電勢(shì)能較抽象，教學(xué)中可以在講了重力勢(shì)能以后，運(yùn)用比較的方法將電勢(shì)能引入；講解了彈性勢(shì)能后，將分子勢(shì)能引入。這樣講解可達(dá)到事半功倍的效果。一一對(duì)應(yīng)的比較使學(xué)生能較快的在原有重力勢(shì)能概念的基礎(chǔ)上把電勢(shì)能的概念建立起來(lái)，并進(jìn)一步指出這些共同之處還反映了存在于保守力場(chǎng)中所有勢(shì)能的共同性質(zhì)，即勢(shì)能的共同特點(diǎn)。同時(shí)在比較相同之處還指出它們的不同，由于電荷有正負(fù)之分，所以電荷受力的方向可以

5、與電場(chǎng)相同，也可以相反。即電荷沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能可能增加，也可能減少；而質(zhì)點(diǎn)受重力方向總是豎直向下，因此，重力勢(shì)力總是沿重力方向減小。其次，用“比較”可以深化概念。在上新課時(shí)，知識(shí)往往比較分散，復(fù)習(xí)課上教師要幫助學(xué)生通過比較，把一些有內(nèi)在聯(lián)系的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，以深化概念。例如在講解了“動(dòng)量，沖量”和“功和能”后，可向?qū)W生提問：第二章中講述了兩組物理量，動(dòng)量和動(dòng)能、沖量和功。前一組都是描寫物體“運(yùn)動(dòng)量”的大小，與質(zhì)量及速度有關(guān)，是狀態(tài)量。后一組沖量是描寫力對(duì)時(shí)間的積累效應(yīng)的過程量，功是描寫力對(duì)位移積累效應(yīng)的過程量。再次，用“比較”區(qū)分概念。有些相反性質(zhì)的物

6、理概念也可用比較法講解，著重區(qū)分兩個(gè)概念的相異之處，抓住事物個(gè)性加以區(qū)別，從而分清概念。在電磁學(xué)中應(yīng)用左，右手定則往往會(huì)引起混淆。教師在評(píng)講時(shí)要比較異同。著重突出應(yīng)用條件上的差異，以免弄錯(cuò)。左右手定理有許多類同之處，在應(yīng)用時(shí)分別伸開左右手掌，并攏四指，拇指與四指垂直；表示的物理也類同：磁感線穿過手心，四指指向表示電流方向，拇指表示受力運(yùn)動(dòng)的方向。用左手還是用右手判定，關(guān)鍵不在于求哪個(gè)量的方向，而在于條件。即導(dǎo)線中電流與導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向的因果關(guān)系，若是由于導(dǎo)線中有了電流在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，那么不論是求磁場(chǎng)方向，電流方向還是導(dǎo)線受力運(yùn)動(dòng)方向，都應(yīng)用左手定則。若是由于導(dǎo)

7、線切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電流，則不論求磁場(chǎng)方向，電流方向還是導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向，都應(yīng)用右手定則。差異就在于因果關(guān)系。抓住關(guān)鍵就能正確運(yùn)用。另外，將物理概念與生活知識(shí)相比較。有些物理概念看似深?yuàn)W難懂，若將其與一些生活常識(shí)相比較，則能起到化難為易的較果。如在講解電場(chǎng)強(qiáng)度定義時(shí)，檢驗(yàn)電荷放入電場(chǎng)中，與某一點(diǎn)受力來(lái)說是定律，并可定義為電場(chǎng)強(qiáng)度，它是電場(chǎng)的屬性，與是否放入電荷及電荷的電量大小無(wú)關(guān)，對(duì)這一點(diǎn)，學(xué)生不容易理解。這里不妨舉一例：把這一定義與鉛筆單價(jià)相比。購(gòu)買鉛筆的單價(jià)不變，而且單價(jià)與購(gòu)買的支數(shù)無(wú)關(guān)，與是否購(gòu)買也無(wú)關(guān)，這是鉛筆本身價(jià)值的反映。這是常識(shí)所能理解的。將電荷

8、電量與支數(shù)相比，受力與付款相比。電量越大受力越大，但