【比较法在物理教学中的应用】比较法和类比法的区别

时间：2018-12-23 19:46:31　来源：雅意学习网本文已影响人

　　比较法是物理学研究中的一种常见的思维方法，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，正如黑格尔所指出的：“假如一个人能看出显而易见的差异，例如，能区别一支笔与一个骆驼，则我们不会说这人有什么了不起的聪明。同样，一个人能比较两个近似的东西，如橡树与槐树，或寺院与教堂，而知其相似，我们也不能说他有很高的比较能力。我们所要求的是要看出异中之同或同中之异。”如何在物理教学过程中有意识地引导学生辨析事物的同中之异或异中之同，让他们自觉运用这一思维方法，我认为应从以下几方面进行工作。
　　
　　一、在演示实验中，有意识地安排并交代部分条件相同，而另一个（或一些）条件不同的实验，让学生经过观
　　察，进行比较，分析推理，找到相应规律。
　　
　　如在“电磁感应”一节的教学中，教师先点明在以下实验中使用的灵敏电流计、导线、电键、磁场及磁场中运动的导体都是完全一样的。然后，按下述步骤进行演示：（1）电路闭合，当导体在磁场中不运动或平行于磁场线运动时，电流计指针不偏转，表明导体中不产生电流；（2）电路闭合，一部分导体在磁场中做切割磁场中做切割磁场线运动，电流计指针偏转，表明产生了电流；（3）在前步实验的基础上，分别取磁场线方向相同而改换导体运动方向，再取导线运动方向相同而改换磁场线方向，观察电流计指针偏转方面有何不同；（4）电路断开，导体在磁场中做切割磁场线运动，观察电流计指针是否偏转。在实验过程中，引导学生比较（1）（2）两步的差异，就可以建立电磁感应这一现象的感性认识；比较（2）（4）两步的不同，可以使这一感性认识深化，即明确感应电流产生的条件；比较（3）（4）步实验的不同条件、不同现象，就可以理解决定感应电流方向的两个因素。最后，教师指出联系：左手定则。类似的，用什么方法来解决感应电应方向、磁场线方向、导体运动方向这三者的关系呢？于是引出右手定则，并通过例题让学生练习使用这一定则。这堂课，学生较牢固地掌握了电磁感应这一重要物理现象，并能用右手定则分析具体问题；更重要的是，他们又一次体会到比较法在发现物理规律中的重要作用。物理教材中有很多重要的演示实验和学习实验都是按比较法来编写的，如左手定则、欧姆定律、电功、凸透镜成像，等等，这既符合物理定律的规律，也符合人们认识事物的规律。我们在实验教学时，要有意识地传授这一思维方法，并提醒学生注意：有些现象中，条件的改变，只使这一现象发生量的变化，如欧姆定律中电压、电阻的变化，只使电流强高发生数值的变化；而有些现象因为一个条件的改变，将发生质的变化，如交、直流发电机模型，就因为铜环和半径的差异，导致外电路得到的电流在本质上有很大的差异。
　　
　　二、在概念教学中，注意比较相近概念的本质差异和不同概念的本质关联。
　　
　　学生在学习中，往往把一些相近概念弄得混淆不清，另一方面却把一些不同或相反的概念看得太死，误认为这毫无关联，例如对于质量、重量这两个概念，应指明前者是物质多少的量度，后者是力的量度，物质的多寡与物质间的相互作用（力）有本质的不同。又如磁场线方向，学生常感到抽象难懂，一是由于学生立体观念、空间想象能力不够强，二是不明白这两个概念在本质上是关联的，它们指的是磁场中的某一点（或由线上的各点）小磁针北极所受磁场力的方向。对于熔解和凝固、液化和汽化这样相反的概念，应该用分子运动论的观点统一起来看，虽然分子间的结构、作用力、分子运动方式不同，但从本质上来说，分子仍在作无规则的热运动。同样，比较功与热能、导体与绝缘体等概念的异同，并编写一些旨在理解概念、本质、含义的选择题、改错题，对于帮助学生掌握概念、避免死记硬背、培养正确的思维方法，是有所裨益的。
　　
　　三、归纳总结，指导学生比较各类现象、规律的异同。
　　
　　在授完一个单元或一个章节后，我常常采用列表法和一题多用法，让学生温习所学知识。
　　所谓列表法，就是指导学生在复习的基础上，将几种不同现象产生的条件、遵循的规律、实际应用、注意事项或图示等，自行设计成一些表格，然后交教师查阅，评定成绩。例如：列出“凸透镜成像规律及应用对照表”、“三个定则比较表”、“电流强度、电压、电阻这三个物理量的概念、单位、测量工具及测量方法对照表”，教师根据学生表格中好的典型和有代表性的错漏进行讲评，学生很乐意接受。这样做能够广泛地调动学生学习的积极性，避免了复习工作中的机械重复，因而效果比较好。
　　所谓“一题多用”就是教师根据某一章节的重要内容，用一道或几道例题（习题）数次改变题设条件，贯穿所学知识，进行分析、讲解、练习，然后拟一些练习题，让学生自己去作适当的条件变换，自己分析、解题，以达到举一反三、触类旁通的目的。
　　
　　四、让学生自己动手实验，增长才干。
　　
　　组织学生开展课外小实验，通过比较不同的装置、不同的实验方法，得到不同的结果，使他们获得许多书本上难以学到的知识，在自制测力计的实验制作中，有的学生三番五次改革自己的作品，以求量度准确，外形美观。在做水果电池的实验时，有的把萝卜做的或桔柑做的水果电池与盐水电池进行比较，看哪种电池使耳机发出的“咯咯”声较响。事实证明，这类学生自行设计的实验，能使所学知识得到巩固、深化，有利于提高学生的智力品质。

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