王崇伶

物理學(xué)科與其它各門(mén)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)在其自身發(fā)展過(guò)程中，要求物理思維體現(xiàn)嚴(yán)密的邏輯性，要符合邏輯規(guī)律.物理思維的方法很多，本文僅就其中最典型的比較法的運(yùn)用進(jìn)行討論.

“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.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)，或寺院與學(xué)校，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(lèi)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、比熱容、密度和壓強(qiáng)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.

1比較法為概念的引入提供了思維的支撐點(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.比熱容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(lèi)的關(guān)系，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(lèi)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“比熱容”的引出提供了思維的支撐點(diǎn).

例如，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)體都是完全一樣的，現(xiàn)在按下述步驟進(jìn)行演示：（1）電路閉合，當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中不運(yùn)動(dòng)或平行于磁感線運(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）電路閉合，一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(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，分別讓磁感線方向相同而改變導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向，再讓導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同而改變磁感線方向，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）兩步的異同，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）兩步的異同，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；而比較步驟（3）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：右手定則.類(lèi)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教學(xué)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(xiě)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)閾Q向器的差異，而導(dǎo)致外電路得到的電流在本質(zhì)上有很大的差異.

2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)特征往往隱含在非本質(zhì)特征之中，概念和概念之間的聯(lián)系和區(qū)別容易使學(xué)生混淆，影響到學(xué)生對(duì)所學(xué)概念深刻、準(zhǔn)確的把握.運(yùn)用比較法，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)系由個(gè)別推廣到一般，往往認(rèn)為“壓力的大小總等于重力的大小”，甚至認(rèn)為“壓力就是重力”.為此，在教學(xué)中設(shè)置一些能暴露和糾正學(xué)生這一錯(cuò)誤的問(wèn)題，將壓力和重力進(jìn)行比較，就會(huì)收到較好的效果.

3比較法可使學(xué)生靈活運(yùn)用概念，促使概念活化

通常，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，它們都反映了某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，如密度、電阻率、比熱容等概念，從公式上都可看出，對(duì)同一物質(zhì)來(lái)說(shuō)，它們的比值都是一個(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”、“一杯水的比熱容（或密度）比半杯水的比熱容（或密度）大”等之類(lèi)的錯(cuò)誤.

4通過(guò)比較促進(jìn)知識(shí)的正遷移

例如，把兩只標(biāo)有“220 V 40 W”和“220 V 100 W”字樣的白熾電燈分別進(jìn)行并聯(lián)或串聯(lián)后，接入220 V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100 W的燈泡較亮一些，即使老師通過(guò)分析和討論得出串聯(lián)時(shí)40 W較亮，并聯(lián)時(shí)100 W的較亮.但仍有一部分同學(xué)對(duì)分析感到不可理解，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.

綜上所述，比較法在初中物理概念教學(xué)中有著重要作用.對(duì)教學(xué)難點(diǎn)的突破和對(duì)教學(xué)重點(diǎn)的突出，也有著非常重要的作用，能使一些不容易直接從理論上理解的問(wèn)題變得簡(jiǎn)單而直觀.但是還應(yīng)指出，比較方法的應(yīng)用離不開(kāi)分析和綜合.沒(méi)有分析，就沒(méi)有比較的雙方，就沒(méi)有比較的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)，就沒(méi)有比較的各個(gè)方面；沒(méi)有綜合，就沒(méi)有比較的結(jié)果，就不能將比較內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)形成結(jié)論.正因?yàn)槿绱?，比較與分析綜合有密不可分的關(guān)系，它才是思維的基礎(chǔ)，使它在開(kāi)始剛學(xué)習(xí)物理的初中教學(xué)中有廣泛的應(yīng)用.