物理教學(xué)論文-比較法在物理教學(xué)中的應(yīng)用

Word-8-物理教學(xué)論文|比較法在物理教學(xué)中的應(yīng)用

物理學(xué)科與另外各門學(xué)科一樣，都有一系列作為理論動身點的基本概念，和由推理形式導(dǎo)出的定律、定理等理論。物理學(xué)在自己的進(jìn)展過程中要求物理思維必需要有嚴(yán)密的規(guī)律性，要符合規(guī)律邏輯。物理思維的辦法無數(shù)，這里我僅就其中最典型的、最常用的比較法來結(jié)合物理學(xué)的實際來舉行研究。

比較法，實質(zhì)上它"比較'的是人們常用的思維辦法，也就是找出事物之間的差異點和共同點的思維辦法，利用事物間相同特點或相異特點的比較，揭示事物的本質(zhì)和區(qū)分。人們熟悉事物往往是從區(qū)分事物的本質(zhì)特點開頭的。而要區(qū)分就要有比較，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?，F(xiàn)象上的同一和差異普通來說是簡單識別的，而本質(zhì)上的同一和差異就不那么簡單識別。物理學(xué)中有許多物理思維和物理邏輯具有可比性，運用比較法可協(xié)助同學(xué)接受新概念并加深對概念的理解，尤其在復(fù)習(xí)課上運用比較法，能使各個學(xué)問點之間融會貫穿，有利于開辟同學(xué)的思維，并培養(yǎng)同學(xué)的學(xué)問遷移本事。在物理教學(xué)中，既要求同學(xué)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，又要求同學(xué)找出表面上極為相像的物理現(xiàn)象和物理概念之間本質(zhì)上的差異，在物理教學(xué)中運用比較法常有以下幾種狀況。

狀況之一：用"比較法'引入新概念。

有的物理概念間有許多相像之處，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，并能把邏輯提醒出來。例如："動量'和"動能'這兩個概念，它們都是用來描述機(jī)械運動的物理量，都是與物體質(zhì)量和物體運動速度有關(guān)的物理量。這些是它們的共同點。然而，在本質(zhì)上它們又有著質(zhì)的差異，動量是以機(jī)械運動形式來量度機(jī)械運動的，動能是以機(jī)械運動轉(zhuǎn)換為一定量的另外能量的本事來量度機(jī)械運動的。下面我們從物理學(xué)的角度來比較它們的差異。

1．動能：Ek=mv2/2；標(biāo)量；動量：P=MV矢量；

2．動能是機(jī)械能的一種形式；動量是機(jī)械運動量的量度；

3．動能遵循動能定理：W=△EK，它是力的空間堆積效應(yīng)；

動量遵循動量定理：I=△P，它是力的時光堆積效應(yīng)；

4．動能守恒不一定動量守恒，比如：在光潔水平面上作勻速圓周運動的物體；

動量守恒不一定動能守恒，比如：非彈性碰撞的系統(tǒng)。

再例如勢能，中學(xué)階段學(xué)習(xí)了重力勢能，彈性勢能，分子勢能和電勢能。因為重力和彈力做功現(xiàn)象較常見，因此重力勢能和彈性勢能講解起來比較簡單，但分子勢能和電勢能這兩個概念比較抽象，教學(xué)中能夠在講了重力勢能以后，運用比較的辦法將電勢能引入；講解了彈性勢能后，將分子勢能引入。這樣講解可達(dá)到事半功倍的效果。一一對應(yīng)的比較使同學(xué)能較快的在原有重力勢能概念的基礎(chǔ)上把電勢能的概念建立起來，并進(jìn)一步指出這些共同之處還反映了存在于保守力場中全部勢能的共同性質(zhì)，即勢能的共同特征。同時在比較相同之處還指出它們的不同，因為電荷有正負(fù)之分，所以電荷受力的方向能夠與電場相同，也能夠相反。即電荷沿電場方向運動時，電勢能可能增強(qiáng)，也可能削減；而質(zhì)點受到的重力方向總是豎直向下，因此，重力勢能總是沿重力方向減小。

情形之二：用"比較法'能夠深入概念。

在上新課時，學(xué)問往往比較簇?fù)恚瑥?fù)習(xí)課上老師要協(xié)助同學(xué)利用比較，把一些有內(nèi)在聯(lián)系的學(xué)問串聯(lián)起來，以深入概念。例如在講解了"動量，沖量'和"功和能'后，可向同學(xué)提問：其次章中敘述了兩組物理量，動量和動能、沖量和功。前一組都是描寫物體"運動量'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時光的堆積效應(yīng)的過程量，功是描寫力對位移堆積效應(yīng)的過程量，利用這樣的比較，有利于同學(xué)正確的把握這兩組物理量的區(qū)分，認(rèn)清它們的關(guān)系。

情形之三：用"比較法'能夠區(qū)別概念。

有的相反性質(zhì)的物理概念也可用比較法講解，著重區(qū)別兩個概念的相異之處，抓住事物共性加以區(qū)分，從而分清概念。在電磁學(xué)中同學(xué)對于應(yīng)用左、右手定則往往會引起混淆，老師在評講時要比較它們的異同，著重突出應(yīng)用條件上的差異，以免弄錯。左、右手定則有許多相同之處，在應(yīng)用時分離伸開左右手掌，并攏四指，拇指與四指垂直；表示的物理含義也類同：磁感線穿過手心，四指指向表示電流方向，拇指表示受力運動的方向。用左手還是用右手判定，關(guān)鍵不在于求哪個量的方向，而在于條件。即導(dǎo)線中電流與導(dǎo)線運動方向的因果關(guān)系，若是因為導(dǎo)線中有了電流在磁場中受力運動，那么不論是求磁場方向，電流方向還是導(dǎo)線受力運動方向，都應(yīng)用左手定則。若是因為導(dǎo)線切割磁感線運動而產(chǎn)生電流，則不論求磁場方向，電流方向還是導(dǎo)線運

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兩彈簧秤所示的拉力之和等于總重，其次次拉開一定角度，此時兩彈簧秤所示的拉力之和遠(yuǎn)大于總重。利用對照試驗，使同學(xué)懂得了結(jié)論的適用條件，有效的防止了學(xué)問的負(fù)遷移。

總之，在物理教學(xué)中適時的運用"比較'法，對教學(xué)難點的突破和對教學(xué)重點的突出，有十分重要的作用，能使一些不簡單直接從理論上理解的問題變得容易而直觀，它是提升教學(xué)效果和質(zhì)量的重要手段之一。

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動方向，都應(yīng)用右手定則。差異就在于因果關(guān)系。利用運用比較法，抓住它們的關(guān)鍵點就能正確運用，不簡單混淆了。

情形之四：將物理概念與生活學(xué)問相比較。

有的物理概念看似淺顯難懂，若將其與一些生活常識相比較，則能起到化難為易的較果。如在講解電場強(qiáng)度定義時，檢驗電荷放入電場中，它受到的電場力與該點電荷的電量的比值來說是定值，并可定義為電場強(qiáng)度，它是電場的屬性，與是否放入電荷及電荷的電量大小無關(guān)，對這一點，同學(xué)不簡單理解，這里不妨舉一例：把這一定義與鉛筆單價相比，購買鉛筆的單價不變，而且單價與購買的支數(shù)無關(guān)，與是否購買也無關(guān)，這是鉛筆本身價值的反映，這是常識所能理解的，將電荷電量與支數(shù)相比，受力與付款相比，電量越大受力越大，但二者之比不變，它是電場屬性。放入電荷只是讓其表現(xiàn)出來而已。

總之，利用這樣的比較和思索，同學(xué)豁然開朗，較快的接受了新概念。可見運用"比較法教學(xué)'對解決教學(xué)難點是很有好處的。比較法教學(xué)對于同學(xué)的概念學(xué)習(xí)有所協(xié)助，比較試驗?zāi)軌驈?qiáng)化直觀教學(xué)，有助于同學(xué)建立概念，理解邏輯，突破難點，因此對照試驗在物理教學(xué)中被廣泛應(yīng)用，在教學(xué)中，如何運用好對照試驗是物理學(xué)者值得討論的問題。

第一，運用對照試驗引入新課，激活同學(xué)的學(xué)習(xí)愛好。老師從引發(fā)性對照試驗開頭引入新課，不但能激活同學(xué)劇烈的求知欲，引起同學(xué)深厚的學(xué)習(xí)愛好，而且有利于向同學(xué)顯示新課題的目的性。例如，在講解"短路'概念時，可通過圖一所示的對照試驗。先斷開K2，閉合K1，使同學(xué)看到L正常發(fā)光，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)。然后再閉合K2，比較兩次試驗的結(jié)果。自然引出"短路'的概念。這樣，即使沒有舉行公式的推導(dǎo)，同學(xué)也不會感到抽象，為同學(xué)精確?????的掌控"短路'概念打下基礎(chǔ)。

其次，用比較的辦法能夠放大感知的

微觀變化，提升試驗的可見度。有的物理現(xiàn)象觀看起來不顯然，尤其是在演示試驗時，很難使全體同學(xué)都看到試驗現(xiàn)象，這時運用對照試驗對微量變化舉行"放大'，往往能夠大大提升試驗的可見度，也能大大提升試驗的可信度。例如，為了證實大氣壓的存在，可在一只塑料杯子里盛滿水，用紙片把杯口蓋嚴(yán)，用右手手指按住小圓孔，在杯口向上時的塑料杯里盛滿水，用紙片把杯口蓋嚴(yán)，左手按住紙片把杯子倒過來使杯口向下，敞開左手后，紙片不會掉下來，杯子里的水也不會流出來。這時，同學(xué)可能認(rèn)為"紙片是被粘住了'，然后教師掉按住小圓孔的右手指，結(jié)果紙片掉下來了，水也流出來了。這樣利用手指按住小圓孔和不按住小圓孔兩次試驗的對照，使同學(xué)觀看到兩次試驗中紙片都與水接觸，所不同的是后一次試驗是杯底與大氣相通。從而解除了"紙片是被粘住了'的誤會。提升了"大氣壓存在'這個結(jié)論的可信度。再如，演示雙金屬片的試驗時，在對雙金屬片的一面加熱以后，要把雙金屬片翻轉(zhuǎn)過來，再對另一面加熱。若只對其中一面加熱，假如金屬片向下彎曲，同學(xué)可能認(rèn)為這是下面的金屬片受熱多，膨脹大引起的，若正反兩面各燒一次，結(jié)果都向鐵片的一面彎曲，這樣利用兩次試驗的對照，有力的說明白雙金屬片的彎曲是因為銅片膨脹較大。

第三，運用"同時比較'的試驗，能夠提升課堂效益。例如，在討論單擺振動的周期時，教材介紹了三"差時比較'的對照試驗。這些試驗雖然使同學(xué)反復(fù)練習(xí)了振動周期的測定，但每次測出至少要3到4分鐘，共需20多分鐘。這樣，單擺這節(jié)就不行能用一個課時完成。若運用下列三對"同時比較'的對照試驗問題就迎刃而解了。

1、取兩個擺長相同、擺球相同的單擺，同時在不同的偏角下（偏角小于5）擺動，可看到兩個單擺是同步舉行的。

2、取兩個擺長相同、質(zhì)量不等的單擺，同時在相同的偏角下（偏角小于5）擺動，可看到兩單擺是同步舉行的。

3、取兩個擺長不同的單擺。同時開頭擺動，能夠看到擺長短的單擺擺動快而且周期小。

利用改進(jìn)無需做6次試驗，只需做3次就能夠了。且每次試驗無需測出單擺的周期，這樣不需10分鐘就能夠得出結(jié)論。因此用"同時比較'試驗，大大提升了課堂效益，且現(xiàn)象直觀，可比性強(qiáng)。

第四，利用比較來驗證理論推理，做好新舊學(xué)問的連接，能夠增進(jìn)學(xué)問

的正遷移。例如：把兩只標(biāo)有220V、40W和220V、100W字樣的白熾電燈分離舉行并聯(lián)或串聯(lián)后，接入220V的電路中，推斷這兩種狀況哪個燈泡較亮？按照日常的閱歷都是100W的燈泡較亮一些，即使教師利用分析和研究得出串聯(lián)時40W