物理教學中比較概括能力的培養(yǎng)

劉偉

物理學科的比較思維活動是以分析為基礎的，抽象和概括也是建立在分析和綜合的基礎上的.在物理教學中引導學生進行抽象和概括時，教師要對所研究的各個事物或現(xiàn)象的有關(guān)屬性進行分析，在分析的基礎上進行比較、抽象，以區(qū)分其本質(zhì)屬性和非本質(zhì)屬性.只有通過比較、抽象，才能確定同類事物的共同特征，把事物聯(lián)合為一組，進行概括.

一、運用比較概括的方法形成物理概念

在物理教學中，教師應該有計劃地結(jié)合教學內(nèi)容引導學生學會抽象物理量的概念的一般思維方法：把物質(zhì)的某方面的屬性或運動的某種狀態(tài)隔離出來，用一些物理量的比值的思維方法來定義所抽象出來的物理量.主要有以下三個方面：（1）描述物質(zhì)的某方面屬性的概念，如密度、燃料的燃燒值、熔解熱、汽化熱、電阻、電勢、電容等.（2）描述運動的某種狀態(tài)的概念，如平均速度、加速度等.（3）一些物理定律中的比例常數(shù)，如折射率、磨擦系數(shù)等.雖然上述三方面的概念的具體內(nèi)涵不同，但它們定義的思維方法是相同的，都是通過實驗在學生對事物的屬性或運動的狀態(tài)觀測的基礎上，借助科學的抽象，采用比值的思維方法來形成概念的——比值揭示了事物的某種屬性.在物理教學中，教師可以采用類比法，注意在處理方法上比“同”，在概念意義上比“異”，引導學生自己去獲得新概念，從而培養(yǎng)、提高他們比較概括的能力.

二、利用“比同”與“比異”，引導學生獲得規(guī)律

性的知識

在物理教學中，教師要幫助學生尋求思維線索，借助于類比，加深學生的印象，使學生能由此及彼，舉一反三，觸類旁通，從而獲得規(guī)律性的知識.另外，對一些彼此有聯(lián)系但有區(qū)別、容易混淆的概念，通過比較，概括，能夠使學生掌握概念的本質(zhì)，消除他們存在的一些錯誤或模糊的認識.（1）把規(guī)律性和本質(zhì)都相同或本質(zhì)上有聯(lián)系的基本概念、規(guī)律和公式進行對比.例如，把靜電場和重力場進行對比，把電池電路、直流發(fā)電機電路進行對比，把蓄電池充電、直流電動機電路進行對比.（2）把表達形式或規(guī)律性相似而本質(zhì)不同的概念、定律、公式進行類比.例如，將電壓和水壓進行類比——電流和水流雖然本質(zhì)不同，但兩者有相似之處.它們都是物質(zhì)的遷移過程.在遷移過程中，電量和水量都是守恒的，并且都要受到阻力并克服阻力做功，做功過程中都有能量轉(zhuǎn)化等.利用水壓是產(chǎn)生水流的必要條件作比喻來引出產(chǎn)生電流的必要條件是電壓，使學生懂得電壓是產(chǎn)生電流的原因.這樣的類比，學生容易接受.（3）把同類型或同性質(zhì)的物理問題進行對比.例如，四沖程汽油機和四沖程柴油機工作原理的對比；幻燈機成像調(diào)節(jié)與照相機成像調(diào)節(jié)以及眼睛的調(diào)節(jié)的對比；交流發(fā)電機與直流發(fā)電機構(gòu)造原理的對比——突出“滑環(huán)”跟“換向器”不同作用的對比；直流發(fā)電機與直流電動機工作原理的對比——突出兩者是可逆的機器；電流表（磁電式）與直流電動機構(gòu)造原理的對比.在進行對比時，一方面應該闡明它們的共同性（一般特點和一般原理），另一方面要突出它們各自的特殊性（各個設備有它自己的具體特點和特殊作用）.這樣，運用對比的方法，能夠幫助學生弄清一般知識和特殊知識之間的區(qū)別和聯(lián)系.（4）把本質(zhì)不同又容易混淆的物理現(xiàn)象、概念、規(guī)律和公式進行對比.例如，把表面相似而本質(zhì)不同的一些物理現(xiàn)象進行對比，如質(zhì)量與重力、重力與壓力的對比；力矩和功的對比、動量和功率的對比，它們所具有的單位表面看來極為相似，但它們之間存在著本質(zhì)上的差異點；電源的功率或電源輸出功率、電流的功率、電熱功率的對比——抓住能量轉(zhuǎn)化進行分析，弄清它們本質(zhì)上的區(qū)別.（5）把一些用于解決實際問題時易混淆或弄錯的物理概念、定律或公式進行對比.如，重力跟物體對支持面的壓力、重力與拉力、平衡力與作用力和反作用力等.

三、利用歸類對比練習，提高學生的解題能力

在進行階段復習或系統(tǒng)復習時，教師一方面應該有目的地引導學生把知識歸類對比，突出本質(zhì)，培養(yǎng)學生系統(tǒng)地概括所學知識的能力；另一方面要有計劃地把解題原理、處理方法相同或相類似而物理內(nèi)容不同的問題組織起來，利用歸類對比練習，啟發(fā)學生運用同一類型的方法和相應的關(guān)系式來解題，從而使學生掌握規(guī)律性的解題方法，提高解題能力.在解題方法上比“同”、知識內(nèi)容上比“異”，通過溫故知新或以新帶舊的辦法進行教學和對比練習，有利于學生掌握規(guī)律性的知識.

總之，在物理教學中，教師要善于運用對比的方法引導學生對物理知識進行探究，培養(yǎng)學生比較、概括、聯(lián)想的能力，從而使學生能夠舉一反三、觸類旁通.