匡靜
高中物理知識(shí)之間的聯(lián)系性非常緊密,所以學(xué)生們?nèi)菀桩a(chǎn)生記憶混亂的現(xiàn)象。教師需要就這一問(wèn)題,對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整,幫助學(xué)生理解不同知識(shí)點(diǎn)的相似性質(zhì)。比較法在這里運(yùn)用非常適用,教師和學(xué)生通過(guò)比較知識(shí)點(diǎn)的共同點(diǎn)和差異點(diǎn),來(lái)揭示事物的本質(zhì)和區(qū)別,讓學(xué)生更加容易理解易混點(diǎn)。教師可以運(yùn)用橫向比較、縱向比較和整體比較的方法,展現(xiàn)出各種比較方法的優(yōu)點(diǎn),讓枯燥的內(nèi)容變得形象。在教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)運(yùn)用比較法,將各自的變化放大,比較條件來(lái)驗(yàn)證推理,進(jìn)而提升教學(xué)效果。
一、橫向比較,新舊銜接
“橫向比較”的特點(diǎn)就是要將知識(shí)進(jìn)行平移擴(kuò)展,通常用在新知識(shí)與舊知識(shí)之間的連接。教師引導(dǎo)學(xué)生掌握這樣的學(xué)習(xí)技巧,讓學(xué)生懂得運(yùn)用這種方法來(lái)解決新知識(shí)里面出現(xiàn)的舊問(wèn)題,達(dá)到知識(shí)連接為一體的效果。
動(dòng)量的內(nèi)容比動(dòng)能的學(xué)習(xí)教晚,但是兩部分的內(nèi)容緊密的結(jié)合在一起,教師可以通過(guò)橫向比較的方法,讓學(xué)生更清晰的理解動(dòng)量的知識(shí)。動(dòng)量的公式為mv,動(dòng)能的公式為 mv2,從物理公式上就有相似性?!霸诠饣乃矫嫔嫌蠥、B、C三個(gè)物體,質(zhì)量分別為m、2m、3m,A以初速度v0向B運(yùn)動(dòng),A、B相碰后不分開(kāi),一同向C運(yùn)動(dòng),和C相碰后也不再分開(kāi)?!备鶕?jù)動(dòng)量守恒定律,很容易寫(xiě)出mv0=(m+2m+3m)v1,mv0=(m+2m)v2,這樣就能寫(xiě)出當(dāng)A與B相碰后的動(dòng)能為 (m+2m)v12,這樣就能比較相碰后動(dòng)能和開(kāi)始的動(dòng)能 mv02 的關(guān)系。當(dāng)物體相碰后,A、B連在一起,肯定會(huì)有能量的損失,通過(guò)這道題,讓學(xué)生們發(fā)現(xiàn)動(dòng)量守恒是可以用的,但是能量守恒定律是不能隨便用的。如果學(xué)生開(kāi)始的時(shí)候,是用能量守恒的關(guān)系來(lái)求解這道題的話,很可能會(huì)寫(xiě)成 mv02= (m+2m)v12,這樣解出的答案顯然是錯(cuò)誤的。學(xué)生是因?yàn)闆](méi)有考慮到,這種碰撞是非彈性碰撞,會(huì)有能量損失的,這樣得出的速度會(huì)偏大。我告訴學(xué)生,必須要分清“動(dòng)量”和“動(dòng)能”的關(guān)系,動(dòng)量是質(zhì)量m和速度v的乘積,具有矢量性,動(dòng)能不具有矢量性。在記憶“動(dòng)量守恒定律”的時(shí)候,可以結(jié)合“能量守恒定律”來(lái)記憶。動(dòng)量在物體之間傳遞,物體1失去的動(dòng)量會(huì)傳遞給物體2,只要理清發(fā)生速度傳遞之后,各個(gè)物體的狀態(tài)即可,“能量守恒定律”就是物體損失的能量以另外一種形式表現(xiàn)出來(lái)。
通過(guò)讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行比較認(rèn)識(shí),能夠?qū)⑺麄冊(cè)瓉?lái)的知識(shí)進(jìn)行拓展,幫助他們區(qū)分概念,進(jìn)行重點(diǎn)記憶。這樣的教學(xué)方法,可以和以前的知識(shí)聯(lián)系到一起,幫助學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固,并且讓教學(xué)難度降低。
二、縱向比較,拓展外延
縱向比較是建立在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上,然后通過(guò)教學(xué),讓學(xué)生去拓展自身的知識(shí)構(gòu)建,將此前學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行更深層次的挖掘。這樣的方式,能夠幫助學(xué)生理解更深層次的知識(shí),加深對(duì)學(xué)習(xí)物理知識(shí)的思維方法。
初中就有電路的知識(shí),高中也涉及到了這部分的內(nèi)容,這就需要學(xué)生將之前的所學(xué)內(nèi)容延伸到這里。在初中的學(xué)習(xí)中,一般認(rèn)為電壓表和電流表是沒(méi)有電阻的,但是在高中物理中的“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的內(nèi)容里,就不能去忽略電流表和電壓表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響了。電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,當(dāng)電流表采用外接式的時(shí)候,需要通過(guò)調(diào)解滑動(dòng)電阻器來(lái)進(jìn)行多組測(cè)量,即U1=E-I1r,U2=E-I2r。通過(guò)這樣兩個(gè)式子就能得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的表達(dá)式為E=
、r= 。當(dāng)做出U-I的圖像后,就可以通過(guò)圖像來(lái)確定E與r的大小,當(dāng)電流為0的時(shí)候,電路為斷開(kāi)的狀態(tài),此時(shí)U軸的截距即為電源的電動(dòng)勢(shì),直線的斜率也就是電源的內(nèi)阻。測(cè)得電流是流經(jīng)電源減去流經(jīng)電壓表的值,也就是說(shuō)記錄的電流偏小了,算出的內(nèi)阻偏大。I=I測(cè)+IV,此時(shí)電壓表的內(nèi)阻和電源的內(nèi)阻是并聯(lián)的關(guān)系,可以看做是一個(gè)電阻R,阻值為 ,內(nèi)阻的相對(duì)誤差就為 。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)的數(shù)據(jù)是小于實(shí)際值的,測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)實(shí)際為 ,相對(duì)誤差為 。通過(guò)計(jì)算可知電動(dòng)勢(shì)和電源內(nèi)阻均小于真實(shí)的數(shù)值,實(shí)際情況下電壓表的電阻是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電源的內(nèi)阻,所以這樣的測(cè)量方式的誤差是比較小的。
讓學(xué)生進(jìn)行縱向比較,是為了打開(kāi)學(xué)生的思維,幫助他們進(jìn)行更深入的探求。在原先簡(jiǎn)單的內(nèi)容里加上一些條件,這樣更加的符合實(shí)際情況,也是為了讓學(xué)生準(zhǔn)確的把握好物理知識(shí)的基本概念和內(nèi)涵。
三、整體比較,建構(gòu)體系
整體比較是很常見(jiàn)的比較方法,通過(guò)讓學(xué)生們觀察物理現(xiàn)象,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)其本質(zhì),讓學(xué)生在大腦里構(gòu)建出知識(shí)體系。
“單擺”的內(nèi)容是非常適合比較法的運(yùn)用,讓學(xué)生去觀察、比較實(shí)驗(yàn)過(guò)程中單擺的擺動(dòng)情況。根據(jù)單擺的擺動(dòng)周期進(jìn)T=2π 行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。我讓兩個(gè)擺長(zhǎng)相同,小球質(zhì)量相同,但是下落高度不同的單擺進(jìn)行同時(shí)擺動(dòng),學(xué)生們觀察這兩個(gè)單擺是同步的,這就說(shuō)明周期T是與擺動(dòng)的角度沒(méi)有關(guān)系的。然后控制單擺的長(zhǎng)度相同,小球質(zhì)量不同,下落高度相同的單擺進(jìn)行同時(shí)擺動(dòng),學(xué)生們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)單擺也是同步的,說(shuō)明周期T與擺球的質(zhì)量m也沒(méi)有關(guān)系。當(dāng)我控制擺球的質(zhì)量m相同,下落高度相同,但是改變擺長(zhǎng),這是就發(fā)現(xiàn)很明顯的變化,學(xué)生們發(fā)現(xiàn)擺長(zhǎng)L長(zhǎng)的單擺,擺動(dòng)的周期長(zhǎng),結(jié)合公式T=2π ,周期T是與擺線的長(zhǎng)度成正比的,擺線越長(zhǎng),單擺的周期越長(zhǎng)。
通過(guò)整體比較法的運(yùn)用,將可以會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素都考慮進(jìn)去,最終探索出真正的影響點(diǎn),讓學(xué)生對(duì)知識(shí)有新的認(rèn)識(shí)。
通過(guò)讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)知識(shí)之間的不同點(diǎn)和相同點(diǎn),進(jìn)而提高他們的學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)能力。比較法的運(yùn)用,讓學(xué)生能夠更好的將學(xué)習(xí)和方法結(jié)合在一起。
(作者單位:遼寧省撫順市第二中學(xué))