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文檔簡(jiǎn)介
1、對(duì)比法初中物理概念教學(xué) 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(guò)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比較法來(lái)結(jié)合物理概念中的教學(xué)來(lái)討論。 “比較”的方法,是物理學(xué)研究中一種常用的思維方法,也是我們經(jīng)常運(yùn)用的一種最基本的教學(xué)方法。這種方法的實(shí)質(zhì)就是辨析物理現(xiàn)象,概念,規(guī)律的同中之異,異中之同,以把握其本質(zhì)屬性。正如黑格爾所指出的“假如一個(gè)人能看出顯而易見(jiàn)的差異,例如,能區(qū)別一支筆與一個(gè)駱駝,則我們不會(huì)說(shuō)這個(gè)人有什么了不起的聰明
2、。同樣另一方面,一個(gè)人能比較兩個(gè)近似的東西,如橡樹(shù)與槐樹(shù),或寺院與教學(xué),而知其相似,我們也不能說(shuō)他有很高的比較能力。我們所要求的是要看出異中之同或同中之異?!?比較法是根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)某類現(xiàn)象在不同情況的不同表現(xiàn)進(jìn)行比較的一種研究方法。比較的過(guò)程是使人在思想上確定事物(現(xiàn)象)之間異同關(guān)系的思維過(guò)程。凡是比較,都是在一定關(guān)系上根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。 由于比較法很適合于初中生學(xué)習(xí)物理知識(shí),所以教材中很多概念,如速度、慣性、比熱、密度、壓強(qiáng)、等等,都是用比較法引出的,這種方法的作用應(yīng)引起各位同仁的足夠重視。本文就比較法在初中物理概念教學(xué)中的突出作用,談一些粗淺的看法。 一、比較法為概念的引入提供了思
3、維的支撐點(diǎn) 初中物理概念的引入往往用實(shí)驗(yàn)的方法,然后對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果加以比較進(jìn)行的。比熱概念的引入就是一個(gè)典型的例子。教材為了研究物體的吸熱多少跟物質(zhì)種類的關(guān)系,就將不同物質(zhì)水和煤油的吸熱現(xiàn)象進(jìn)行比較;由于比較必需在同一標(biāo)準(zhǔn)下才能進(jìn)行,就對(duì)實(shí)驗(yàn)的條件進(jìn)行了控制,使水和煤油質(zhì)量相等,初溫相同,吸收的熱量也相等,以實(shí)現(xiàn)“單因子”實(shí)驗(yàn);這樣,排除了質(zhì)量和溫度升高等方面的干擾,突出了吸熱和物質(zhì)種類的關(guān)系,通過(guò)水和煤油在同等條件下吸熱情況的比較,為“比熱”的引出提供了思維的支撐點(diǎn)。 又如:在“電磁感應(yīng)”概念的教學(xué)中,教師先點(diǎn)明,在以下實(shí)驗(yàn)中,使用的靈敏電流計(jì)、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、磁場(chǎng)及磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體都是完全
4、一樣的,現(xiàn)在,按下述步驟進(jìn)行演示:(1)電路閉和,當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中不運(yùn)動(dòng)或平行于磁場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn),表明導(dǎo)體中不產(chǎn)生電流。(2)電路閉和,一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),表明導(dǎo)體中產(chǎn)生了電流。(3)在前步實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分別取磁場(chǎng)線方向相同而改換導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向,再取導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同而改換磁場(chǎng)線方向,觀察電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向有何不同。(4)電路斷開(kāi),導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng),觀察電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,引導(dǎo)學(xué)生比較(1)、(2)兩步的差同,就可以建立電磁感應(yīng)這一現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí),比較(2)、(4)兩步的差同,可以使這一感性認(rèn)識(shí)深化,即明確感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件;比
5、較(3)步實(shí)驗(yàn)的不同條件,不同現(xiàn)象,就可以理解決定感應(yīng)電流方向的兩個(gè)因素。最后,教師指出聯(lián)系:左手定則。類似地,能否用什么方法來(lái)解決感應(yīng)電流方向、磁場(chǎng)線方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向這三者的關(guān)系呢?于是引出右手定則,并通過(guò)例題讓學(xué)生練習(xí)使用這一定則。這堂課,學(xué)生較牢固地掌握了電磁感應(yīng)這一重要物理現(xiàn)象,并能用定則分析具體問(wèn)題,更重要的是,他們又一次體會(huì)到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(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)都是按比較法來(lái)編寫的,如歐姆定律、電功、凸透鏡成像等等。這既符合發(fā)現(xiàn)物理定律的規(guī)律,也符合人們認(rèn)識(shí)事物的規(guī)律。我們?cè)诮虒W(xué)時(shí),要有意識(shí)地傳授這一思維方法,并提醒學(xué)生注意:有些現(xiàn)象中,條件的改
6、變,只使這一現(xiàn)象發(fā)生量的變化,如歐姆定律中,電壓、電阻的變化,只是使電流發(fā)生數(shù)值的變化;而有些現(xiàn)象因?yàn)橐粋€(gè)條件的改變,將發(fā)生質(zhì)的改變,如交、直流發(fā)電機(jī)模型,就因?yàn)殂~環(huán)和半徑的差異,導(dǎo)致外電路得到的電流在本質(zhì)上有很大的差異。 二、比較法可使學(xué)生對(duì)概念的理解和掌握更加深刻 由于概念所反映的事物的本質(zhì)特征往往隱蔽在非本質(zhì)特征之中,概念和概念之間的聯(lián)系和區(qū)別易使學(xué)生混淆,影響著學(xué)生對(duì)所學(xué)概念深刻、準(zhǔn)確地把握。突出比較法,可使學(xué)生抓住概念的本質(zhì)特征,對(duì)概念有更全面、更深刻的理解和把握。 例如,重力和壓力,是學(xué)生極易混淆的概念,一些學(xué)生常將壓力和重力間的某些特殊情況下的關(guān)系一般化,往往認(rèn)為“壓力的大小總等
7、于重力的大小”甚至認(rèn)為“壓力就是重力”。為此,筆者在教學(xué)中,設(shè)置了能暴露和糾正學(xué)生這一錯(cuò)誤的比較性例題如下,通過(guò)做題,將壓力和重力進(jìn)行比較,收到了明顯效果。 例:在下列各圖中,物體A重15牛,力F=7牛,求物體對(duì)各接觸面的壓力各是多少?這樣,通過(guò)該題中對(duì)各種情況下壓力的求解,能夠從定義、力的三要素角度對(duì)壓力和重力進(jìn)行比較,使它們間的區(qū)別和聯(lián)系有一更深刻的揭示??梢?jiàn),抓住概念的本質(zhì)特征進(jìn)行比較是使學(xué)生理解和把握概念的有效果方法。 三、比較法可使學(xué)生靈活運(yùn)用概念,促使概念活化 一個(gè)物理概念的表達(dá)式中,包含了定義方式、物理意義、及單位等內(nèi)涵。將表達(dá)式間進(jìn)行橫向比較,能促使學(xué)生記憶概念、活化概念和深化
8、概念。例如,速度概念的表達(dá)式V=S/t和功率的表達(dá)式P=W/t相比較,它們都有反映了另一物理量變化快慢的共同特征;它們的單位都由另外兩個(gè)物理量的單位復(fù)合而成。另外,象密度、電阻率、比熱等概念,從公式上都可看出,對(duì)同一物質(zhì)來(lái)說(shuō),它們的比值都一個(gè)“常數(shù)”,反映著物質(zhì)本身的屬性。這可消除諸如“電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻為零”、“一杯水比熱(密度)比半杯水的比熱(密度)大”等之類的錯(cuò)誤。 四、通過(guò)比較促進(jìn)知識(shí)的正遷移 例如:把兩只標(biāo)有220V、40W和220V、100W字樣的白熾電燈分別進(jìn)行并聯(lián)或串聯(lián)后,接入220V的電路中,判斷這兩種情況哪個(gè)燈泡較亮?根據(jù)平時(shí)的經(jīng)驗(yàn)都是100W的燈泡較亮一些,即使老師通
9、過(guò)分析和討論得出串聯(lián)時(shí)40W較亮,并聯(lián)時(shí)100W的較亮。但仍有一部分同學(xué)對(duì)分析感到不可靠,但如果我們通過(guò)可控實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行對(duì)比,學(xué)生就會(huì)信服了。 五、利用比較法可以防止知識(shí)的負(fù)遷移 在應(yīng)用概念解決問(wèn)題時(shí),對(duì)物理現(xiàn)象不同方面的精細(xì)比較,為概念的正確應(yīng)用提供了出發(fā)點(diǎn),正確的概念應(yīng)用建立在對(duì)不同物理現(xiàn)象比較的基礎(chǔ)上。例如,用慣性概念解釋圖2所示,當(dāng)突然拉動(dòng)小車時(shí),木塊向后倒的現(xiàn)象時(shí),思維的起點(diǎn)和關(guān)鍵,就是要通過(guò)比較拉動(dòng)前后,小車狀態(tài)的不同之處,揭示小車?yán)瓌?dòng)前后,木塊上部和下部的相同點(diǎn)和相異點(diǎn)。 學(xué)生在應(yīng)用概念解決問(wèn)題時(shí),就在頭腦的記憶中搜尋以前經(jīng)歷過(guò)的相類似問(wèn)題,通過(guò)某些同方面的比較,擬定解題方案,這是
10、學(xué)生在物理練習(xí)中思維廣泛采用的一種比較方法。 如果學(xué)生在應(yīng)用概念解決問(wèn)題時(shí),對(duì)新舊問(wèn)題不仔細(xì)地進(jìn)行比較,既看到它們間的相同,又看到它們間的相異點(diǎn),采用“拿來(lái)主義”的態(tài)度,盲目代換,就會(huì)出現(xiàn)概念僵化,形成知識(shí)的負(fù)遷移。如:許多學(xué)生在判斷圖3所示,當(dāng)小車突然向前移動(dòng)時(shí),瓶?jī)?nèi)液體中的氣泡向什么方向移動(dòng)的問(wèn)題時(shí),會(huì)照搬前面圖2中小車突然向前時(shí),木塊向后倒的結(jié)論,得出氣泡向后移動(dòng)的錯(cuò)誤結(jié)果??梢?jiàn),對(duì)概念的靈活應(yīng)用離不開(kāi)比較思維。 又如:在學(xué)習(xí)動(dòng)滑輪之后,學(xué)生由于受“拉力是重物和動(dòng)滑輪總重的一半”的影響,他們認(rèn)為:只要用一個(gè)動(dòng)滑輪,拉力一定是重物和動(dòng)滑輪總重的一半。為了解決這個(gè)問(wèn)題,可利用如圖的練習(xí)進(jìn)行比
11、較,使學(xué)生懂得了結(jié)論的適用條件,有效的防止了知識(shí)的負(fù)遷移。 六、將物理概念與生活相比較 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:由于“電壓”和電場(chǎng)力做功的概念有關(guān),一般初中課本中對(duì)電壓都沒(méi)有明確的定義,教材采用直接引入的方法,這對(duì)學(xué)生掌握這一概念是不利的,有不少學(xué)生學(xué)了“電壓”這一課后,仍然模模糊糊,說(shuō)不出它是什么,更不了解它的物理意義。所以說(shuō)電壓的概念,是初中學(xué)生感到最抽象、最難理解的概念,在初中階段還無(wú)法講清,對(duì)初中學(xué)生來(lái)說(shuō),接受起來(lái)有一定難度。這樣,也會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此,我就采用這種方法。 用多媒體展示水流的形成,讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),得出要使
12、水能夠流動(dòng)必須要有水位差(水壓),然后再設(shè)問(wèn):要使容器中的水長(zhǎng)久地流動(dòng)而不是瞬間流動(dòng)應(yīng)采取什么方法呢?這樣一設(shè)問(wèn),學(xué)生紛紛討論,氣氛很活躍。最后,教師總結(jié)產(chǎn)生水流的條件是有水壓,提供水壓的裝置是抽水機(jī)。這樣,就為類比埋下了伏筆。 (1)元件的類比:把電流形成中的各個(gè)元件和水流形成的各個(gè)裝置相類比。小燈泡猶如小渦輪,開(kāi)關(guān)猶如閥門,電路猶如水路 (2)形成過(guò)程的類比:從水流的形成過(guò)渡到電流的形成。 (3)作用的類比:從水壓的作用過(guò)渡到電壓的作用,從抽水機(jī)的作用過(guò)渡到電源的作用。 (4)大小的類比:從改變抽水機(jī)抽水的快慢產(chǎn)生水流的大小過(guò)渡到電壓的大小產(chǎn)生電流的大小。 總之,通過(guò)這樣的比較和思索,學(xué)生豁然開(kāi)朗,較快的接受了新概念??梢?jiàn)運(yùn)用“比較法教學(xué)”對(duì)解決教學(xué)難點(diǎn)是很有益處的。 綜上所述,比較法在初中物理概念教學(xué)中有著突出作用。對(duì)教學(xué)
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