1、物理論文如何在中學物理概念教學中采用比較法物理學科和其他各學科一樣，有作為一系列理論起點的基本概念和從推論形式導出的法則理論。 物理學在自己的發(fā)展過程中對物理思考要求嚴格的邏輯性，必須符合邏輯規(guī)律。 物理思考的方法很多，這里只把其中最典型的比較法和物理概念中的教育聯(lián)系起來討論。“比較”的方法是物理學研究中常用的想法，也是我們經(jīng)常使用的最基本的教育方法。 該方法的本質(zhì)是分析物理現(xiàn)象、概念、規(guī)律中的差異，掌握本質(zhì)屬性。 就像黑格爾指出的那樣，“如果一個人能看到明顯的差異，比如說，如果能區(qū)分筆和駱駝，我們就不說這個人有什么聰明。 同時，一個人可以比較橡樹和槐樹，寺院和教育等兩個相似的東西，知道了相似

2、的事情，我們就不能說他有很高的比較能力。 我們要求的是看到異中的同一或者異中的異。 ”“好吧，這是我的錯?！北容^法是一種基于一定標準比較不同情況下不同表達的研究方法。 比較的過程是一個讓人在思想上確定事物(現(xiàn)象)之間異同關(guān)系的思考過程。 所有比較都是以一定關(guān)系基于一定標準進行的。比較法適于中學生學習物理知識，教材的許多概念例如速度、慣性、比熱、密度、壓力等都用比較法導出，該方法的作用應引起同事的充分重視。 本文就比較法在中學物理概念教育中的突出作用，談一點粗淺的看法。一、比較法為概念的引進提供了思考的支撐點初中物理概念的引入經(jīng)常使用實驗方法，比較實驗的現(xiàn)象和結(jié)果。 比熱概念的引入是一個典型的例

3、子。 教材為了研究物體的吸熱量和物質(zhì)種類的關(guān)系，比較不同物質(zhì)的水和煤油的吸熱現(xiàn)象必須按照相同的標準進行，所以控制了實驗的條件，使水和煤油的質(zhì)量相等，初溫也相同，吸收的熱量也相同，就像實現(xiàn)了“單因素”實驗一樣， 排除了質(zhì)量和溫度上升等方面的干擾，強調(diào)了吸熱和物質(zhì)種類的關(guān)系，通過水和煤油在相同條件下吸熱時的比較，為“比熱”的引出提供了思考的支持點。另一個例子：在“電磁感應”概念的教育中，教師首先揭示了以下實驗中使用的靈敏度電流計、導線、開關(guān)、磁場和在磁場中運動的導體完全相同，現(xiàn)在按以下步驟進行演示： (1)電路閉合，導體不在磁場中運動，或者與磁場平行地運動(2)電路閉合，一部分導體在磁場中做切斷磁

4、場線的運動，電流計的指針偏轉(zhuǎn)，顯示導體產(chǎn)生了電流。 (3)根據(jù)前面的實驗，分別使磁邊界線的方向相同，改變導體的運動方向，使導體的運動方向相同，改變磁邊界線的方向，觀察電流計的指針的偏轉(zhuǎn)方向的不同。 (4)電路被切斷，導體在磁場中進行切斷磁感應線的運動，觀察電流計的針是否彎曲。 在實驗過程中，可以讓學生比較(1)、(2)兩個階段的差異，確立電磁感應這一現(xiàn)象的感性識別，比較(2)、(4)兩個階段的差異，深化該感性識別，可以明確感應電流產(chǎn)生的條件，比較(3)步驟實驗的條件、現(xiàn)象，感應電流的最后，教師指出了“左手定律”。 同樣，可以用什么樣的方法解決感應電流方向、邊界線方向、導體運動方向的關(guān)系？ 引出

5、右手法則，通過例題讓學生練習這個法則。 在這門課中，學生可以充分掌握電磁感應這一重要物理現(xiàn)象，用規(guī)律分析具體問題，更重要的是，他們再次理解比較法在物理概念中的重要作用。 物理教材中有很多重要的演示實驗和學生實驗都是用比較法寫的，如歐姆定律、電功率、凸透鏡圖像等。 這既符合發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的規(guī)律，也符合人們認識事物的規(guī)律。 我們在教育的時候，要有意識地傳達這種想法，注意學生：在一種現(xiàn)象中，條件的變化，只使這種現(xiàn)象的發(fā)生量發(fā)生變化，例如在歐姆定律中，電壓、電阻的變化，只會使電流產(chǎn)生數(shù)值的變化，而有些現(xiàn)象是一個條件的變化，導致質(zhì)量的變化例如，交叉、直流發(fā)電機模型根據(jù)銅環(huán)和半徑的不同，從外部電路得到的電流

6、本質(zhì)上有很大差異。二、比較法可以進一步加深學生對概念的理解和掌握概念反映的本質(zhì)特征常常隱藏在非本質(zhì)特征中，概念和概念之間的聯(lián)系和差異容易擾亂學生，影響著學生對所學概念的深入正確把握。 強調(diào)比較法可以讓學生掌握概念的本質(zhì)特征，對概念有更全面、更深刻的理解和把握。例如，重力和壓力是學生容易混淆的概念，一些學生經(jīng)常把壓力和重力之間的特殊情況的關(guān)系一般化，經(jīng)常認為“壓力的大小總是等于重力的大小”。 因此，筆者在教育中設置了能暴露學生這個錯誤并糾正的比較例題，是以下問題，通過比較壓力和重力，得到了明顯的效果。例1 :在以下各圖中，物體a的重量為15牛，力F=7牛，物體對各接觸面的壓力是多少？這樣，通過在

7、這個問題上解決各種情況下的壓力，可以定義壓力和重力，從力的三個要素的角度進行比較，更深入地明確它們的差異和聯(lián)系。 發(fā)現(xiàn)抓住概念的本質(zhì)特征進行比較是讓學生理解和掌握概念的有效方法。三、比較法可以讓學生運用概念，促進概念的激活一個物理概念的公式包含定義方式、物理意義、單位等意義。 橫向比較公式，學生可以記憶、激活概念，深化概念。 例如，將速度概念的公式V=S/t與功率的公式P=W/t相比較，它們具有反映其它物理量的變化速度的共同特征，這些單位由其它兩個物理量的單位復合而成。 另外，密度、電阻率、比熱等概念，從式子中可知，對于同一物質(zhì)，其比率為“常數(shù)”，反映了物質(zhì)本身的屬性。 這消除了“電壓為零時，

8、導體的電阻為零”、“一杯水的比熱(密度)比一杯水的比熱(密度)大”等錯誤。四、通過比較促進知識轉(zhuǎn)移例如，把寫有220V、40u和220V、100W的白熾燈分別并聯(lián)或串聯(lián)連接后，連接到220V的電路上，判斷哪個燈泡明亮，按照平時的經(jīng)驗，100W的燈泡明亮，老師在分析和討論中串聯(lián)時，40W明亮，并聯(lián)雖然還有一些同學對分析感到不信任感，但通過可控實驗比較，學生是可以接受的。五、利用比較法可以防止知識的負遷移在應用概念解決問題時，物理現(xiàn)象不同方面的細微比較，為概念的正確應用提供了起點，正確概念的應用基于不同物理現(xiàn)象的比較。 例如，如圖2所示，如果用慣性的概念說明突然拉車時，樹塊向后倒下的現(xiàn)象，思考的起

9、點和要點是，通過比較拉前后、車的狀態(tài)的不同，來明確車拉前后、樹塊的上部和下部的不同點。學生在應用概念解決問題時，在頭腦中尋找過去經(jīng)歷過的類似問題，通過某種方面的比較來制定問題解決方案，是學生在物理練習中廣泛采用的比較方法。學生在應用概念解決問題時，如果不慎重地比較新舊問題，就會看到它們之間的共同點和不同點，采用“帶來主義”的態(tài)度，盲目地替換的話，概念就會僵化，形成知識的負遷移。 例如，很多學生如圖3所示，當車突然向前方移動時，如果判斷瓶內(nèi)液體中的氣泡向哪個方向移動，就會得出前圖2的車突然向前方移動時，木頭塊向后方倒下的結(jié)論，氣泡向后方移動的錯誤結(jié)果。 這樣，概念的靈活應用離不開比較的思考。作為

10、另一個例子，學習了可動滑輪后，學生認為“拉力是重物和可動滑輪的總重量的一半”的影響，因此只要使用一個可動滑輪，拉力就會成為重物和可動滑輪的總重量的一半。 為了解決這個問題，通過圖像練習進行比較，可以使學生理解結(jié)論的適用條件，有效地防止知識的負面轉(zhuǎn)移。六、比較物理概念和生活雖然一些物理概念看起來很難理解，但是如果把它與一些生活常識比較，就可以產(chǎn)生困難的結(jié)果。 例如，因為“電壓”和電場力的概念相關(guān)，所以一般中學的教科書中沒有明確地定義電壓，教材采用直接導入的方法，不利于學生掌握這個概念，很多學生上了“電壓”課后還很模糊，不能說那是什么，而且所以所謂電壓的概念，是中學生最抽象、最難理解的概念，在中學

11、階段還不能解釋，中學生很難接受。 這樣的話，也會影響學生的學習興趣。 所以，我采用了這個方法。通過多媒體顯示水流的形成，讓學生觀察實驗，判斷為水流需要水位差(水壓)，并問容器中的水應該如何長時間流而不是瞬間流？ 這樣的問題，學生紛紛討論，氣氛活躍。 最后，教師產(chǎn)生水流的條件總結(jié)有水壓，供給水壓的裝置是泵。 這樣，為了類比埋了伏線。(1)元件的類比：將電流形成中的各元件和水流形成的各裝置進行類比。 小燈泡像小渦輪，開關(guān)像閥門，電路像水路。(2)形成過程的類比：從水流的形成轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鞯男纬伞?3)作用的類比：從水壓的作用到電壓的作用，從泵的作用到電源的作用。(4)大小的類比：改變抽水機的抽水速度，產(chǎn)生水流的大小，因此轉(zhuǎn)移到電壓的大小，產(chǎn)生電流的大小。也就是說，通過這種比較和想法，學生突然開朗，早早地接受了新概念。 利用“比較法教育”對解決教育難點非常有益。綜上所述，比較法在中學物理概念教育中發(fā)揮