“比较”的方法, 是物理学研究中一种常用思维方法, 也是我们经常运用的一种最基本的教学方法。这种方法的实质就是辨析物理现象、概念、规律的同中之异, 异中之同, 以把握其本质属性。
由于比较法很适合初中生学习物理知识, 所以教材中很多概念, 如速度、惯性、比热、密度、压强等等, 都是用比较法引出的, 这种方法的作用应引起各位同仁的足够重视。本文就比较法在初中物理概念教学中的突出作用, 谈一些粗浅的看法。
1 比较法为概念的引入提供了思维的支撑点
初中物理概念的引入往往用实验的方法, 然后对实验的现象和结果加以比较进行的。比热概念的引入就是一个典型的例子。教材为了研究物体的吸热多少跟物质种类的关系, 就将不同物质水和煤油的吸热现象进行比较;由于比较必须在同一标准下才能进行, 就对实验的条件进行了控制, 使水和煤油质量相等, 初温相同, 吸热的能量也相等, 以实现“单因子”实验;这样, 排除了质量和温度升高等方面的干扰, 突出了吸热和物质种类的关系, 通过水和煤油在同等条件下吸热情况的比较, 为“比热”的引出提供了思维的支撑点。
2 比较法可使学生对概念的理解和掌握更加深刻
由于概念所反映的事物的本质特征往往隐蔽在非本质特征之中, 概念和概念之间的联系和区别易使学生混淆的概念, 影响着学生对所学概念深刻、准确地把握。突出比较法, 可使学生抓住概念的本质特征, 对概念有更全面、更深刻的理解和把握。
例如, 重力和压力, 是学生极易混淆的概念, 一些学生常将压力和重力间的某些特殊情况下的关系一般化, 往往认为“压力的大小总等于重力的大小”甚至认为“压力就是重力”。为此, 笔者在教学中, 设置了能暴露和纠正学生这一错误的比较性例题如下, 通过做题, 将压力和重力进行比较, 收到了明显效果。
例1:在图1中, 物体A重15牛, 力F=7牛, 求物体对各接触面的压力各是多少?
这样, 通过该题对各种情况下压力的求解, 能够从定义、力的三要素角度对压力和重力进行比较, 使它们间的区别和联系有一更深刻的揭示。可见, 抓住概念的本质特征进行比较是使学生理解和把握概念的有效果方法。
3 比较法可使学生灵活运用概念, 促使概念活化
一个物理概念的表达式中, 包含了定义方式、物理意义、及单位等的内涵。将表达式间进行横向比较, 能促使学生记忆概念、活化概念和深化概念。例如, 速度概念的表达式为V=S/t和功率的表达式P=W/t相比较, 它们都有反映了另一物理量变化快慢的共同特征;它们的单位都由另外两个物理量的单位复合而成。另外, 像密度、电阻率、比热等概念, 从公式上都可看出, 对同一物质来说, 它们的比值都是一个“常数”, 反映着物质本身的属性。这可消除诸如“电压为零时, 导体的电阻为零”、“一杯水比热 (密度) 比半杯水的比热 (密度) 大”等之类的错误。
4 通过比较促进知识的正迁移
例如:把两只标有220V、40W和220V、100W字样的白炽电灯泡分别进行并联或串联后, 接入220V的电路, 判断这两种情况哪个灯泡较亮?根据平时的经验都是100W的灯泡较亮一些, 即使老师通过分析和讨论得出串联时40W较亮, 并联时100W的较亮, 但仍有一部分同学对分析感到不可靠, 但如果我们可控实验来进行对比, 学生就会信服了。
5 利用比较法可以防止知识的负迁移
在应用概念解决问题时, 对物理现象不同方面的精细比较, 为概念的正确应用提供了出发点, 正确的概念应用建立在对不同物理现象比较的基础上。例如, 用惯性概念解释图2所示, 当突然拉动小车时, 木块向后倒的现象时, 思维的起点和关键, 就是要通过比较拉动前后, 小车状态的不同之处, 揭示小车拉动前后, 木块上部和下部的相同点和相异点。
如果学生在应用概念解决问题时, 对新旧问题不仔细地进行比较, 采用“拿来主义”的态度, 盲目代换, 就会出现概念僵化, 形成知识的负迁移。如:许多学生在判断图3所示, 当小车突然向前时, 木块向后倒的结论, 得出气泡向后移动的错误结果。可见, 对概念的灵活应用离不开比较思维。
又如 (图4) :在学习动滑轮之后, 学生由于受“拉力是重物和动滑轮总重的一半的影响, 他们认为:只要用一个动滑轮, 拉力一定是重物和动滑轮总重的一半。为了解决这个问题, 可利用如图的练习进行比较, 是学生懂得了结论的使用条件, 有效防止了知识的负迁移。
6 将物理概念与生活相比较
有些物理概念看似深奥难懂, 若将其一些生活常识相比较, 则能起到化难为易的效果。如:由于“电压”和电场力做功的概念有关, 一般初中课本中对电压都没有明确的定义, 教材采用直接引入的方法, 这对学生掌握这一概念是不利的。所以说电压的概念, 是初中学生感到最抽象、最难理解的概念, 对初中学生来说, 接受起来有一定难度。这样, 也会影响学生的学习兴趣。因此, 我就采用这种方法。
用多媒体展示水流的形成, 让学生观察实验, 得出要使水能够流动必须要有水位差 (水压) , 然后再设问:要使容器中的水长久的流动而不是瞬间流动应采取什么方法呢?这样一设问, 学生纷纷讨论, 气氛很活跃。最后, 教师总结产生水流的条件是有水压, 提供水压的装置是抽水机。这样, 就为类别埋下了伏笔。
(1) 元件的类别:把电流形成中的各个元件和水流形成的各个装置相类比。小灯泡犹如小涡轮, 开关犹如阀门, 电路犹如水路。
(2) 形成过程的类比:从水流的形成过渡到电流的形成。
(3) 作用的类比:从水压的作用过渡到电压的作用, 从抽水机的作用过渡到电源的作用。
(4) 大小的类比:从改变抽水机抽水的快慢产生水流的大小过渡到电压的大小产生电流的大小。
总之, 通过这样的比较和思索, 学生豁然开朗, 较快的接受了新概念。可见运用“比较法教学”对解决教学难点是很有益处的。
综上所述, 比较法在初中物理概念教学中有着突出作用。对教学难点的突破和对教学重点的突出, 也有非常重要的作用, 能使一些不容易直接从理论上理解的问题变得简单而直观。同时还应指出, 比较方法的应用离不开分析和综合。
摘要：比较法在初中物理概念教学中有着突出作用, 对教学难点的突破和对教学重点的突出, 是新课程改革中的一个亮点。
关键词：比较法,概念
参考文献
[1] 华师大版科学 (7-9年级) 课程标准.