巧用對比教學(xué)法 開啟輕松物理課堂

郭騎兵

【內(nèi)容摘要】對比教學(xué)法是指將類似的題型或者形近但意相反的題型進(jìn)行對比，在輕松的氛圍里多維度對學(xué)生進(jìn)行刺激，加速學(xué)生對基本概念，基本方法的理解，從而達(dá)到快速提升學(xué)生分析問題，解決問題的能力的一種教學(xué)方法。本文基于筆者多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并借助教學(xué)中的幾個實(shí)例，與各位一起感受對比教學(xué)法在高中物理教學(xué)過程中的魅力！

【關(guān)鍵詞】認(rèn)知規(guī)律 對比教學(xué)法

引言

根據(jù)浙江、上海公布選修物理考生所占高考人數(shù)比例的分析，許多學(xué)生選擇回避物理。如何減弱學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的畏懼感，還要使教學(xué)達(dá)到物理學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，選擇合適的教學(xué)方法顯得尤為重要。

論語有云：“不憤不啟，不悱不發(fā)。舉一隅不以三隅反，則不復(fù)也?！备咧形锢韺W(xué)習(xí)是一種高級認(rèn)知心理活動，是一種復(fù)雜的認(rèn)知過程，如何才能做到讓學(xué)生舉一隅而三反呢？

一、 影響學(xué)生認(rèn)知過程的幾個因素

感覺、知覺、記憶、想象、思維是五個影響認(rèn)知的因素。在認(rèn)知活動中的這五者的等級逐步提升，思維作為認(rèn)知的最高等級的一環(huán)，需要學(xué)生對掌握的信息進(jìn)行抽象的概括，認(rèn)清事物的本質(zhì)，并且形成處理事件的方法。物理學(xué)習(xí)的過程是一種高端的、復(fù)雜的認(rèn)知過程。那么如何才能輕松的幫助學(xué)生深層次的理解物理問題中的各種模型呢？筆者認(rèn)為可以嘗試比較教學(xué)法！

二、 比較教學(xué)法的分類

比較教學(xué)法常用的類型有兩種：（1）類比教學(xué)法——教師將兩種相似的材料同時呈現(xiàn)，便于加深學(xué)生理解模型之間的異同點(diǎn)及其根本屬性。（2）反比教學(xué)法——教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正反兩面分析，使兩者之間對立的特征鮮明的表達(dá)出來，從而感受其差異性產(chǎn)生的根本原因。

三、 比較教學(xué)法應(yīng)用的實(shí)例

1.類比教學(xué)法的應(yīng)用

例1： 如圖1，AB為斜面，傾角為30°，小球從A點(diǎn)以初速度ν0水平拋出，落在斜面上某一位置，求小球在空中飛行的時間。

解析：小球做平拋運(yùn)動，如圖1所示：以起點(diǎn)為原點(diǎn)，沿水平方向和豎直方向建立直角坐標(biāo)系，則根據(jù)小球在水平方向上是勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上是自由落體運(yùn)動，有x=ν0t，y=gt22，小球由A點(diǎn)拋出，落在斜面上，故有tan 30°=yx=gt2ν0，

故t=2ν0tan 30°g=23ν03g。

例2 ： 如圖2所示，以9.8 m/s的水平初速度拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角θ=30°的斜面上，求物體在空中飛行的時間。

解析：如圖2所示，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律，當(dāng)物體垂直地撞上斜面時，水平方向速度νx=9.8 m/s，合速度垂直于斜面，即合速度ν與νy成θ=30°角，所以根據(jù)

νx=νytan30°，又因?yàn)棣蛓=gt，所以t=νyg=9.839.8s≈1.73 s，

因?yàn)榉诌\(yùn)動與合運(yùn)動具有等時性，故物體飛行時間是1.73 s.

例1與例2為兩道非常類似的模型，均為平拋運(yùn)動與斜面相結(jié)合的運(yùn)動模型，但是例1中斜面傾角恰為平拋運(yùn)動位移與初速度方向的夾角，而例2中學(xué)生則可以根據(jù)斜面傾角分析出實(shí)際速度與豎直分速度的夾角。

2.反比教學(xué)法案例

例3：如圖3所示，將完全相同的兩小球A、B用長L=0.8m的細(xì)繩懸于ν=4m/s向右勻速運(yùn)動的小車頂部，兩球與小車前后壁接觸，由于某種原因，小車突然停止，此時懸線的拉力之比FA∶FB= .（g=10m/s2）

分析：當(dāng)小車勻速行駛時，A、B兩球均處于平衡狀態(tài)，受力完全相同，細(xì)繩的張力均與小球的重力相等。小車突然停車的瞬間，兩小球由于具有慣性，受力如圖3所示， A球?qū)⑾蛴覕[動，做圓周運(yùn)動，故A球所受細(xì)繩的張力與其重力的合力提供圓周運(yùn)動需要的向心力；而B球受車廂壁的阻擋，瞬間受到車廂壁對其向左的彈力，產(chǎn)生向左的加速度，B球立刻減速，但其豎直方向受力一直平衡，即FB=mg。細(xì)細(xì)分析，小車突然停止時，A、B兩球的受力貌似相同，實(shí)際上兩球受力在車停的瞬間均產(chǎn)生了突變。

解：小車突然停止，兩球受力如圖3所示，

對于A球：FA-mg=mν2L，即FA=3mg，

而對于B球： FB=mg，

則FA∶FB=3∶1

通過對本案例的對比分析，讓學(xué)生注意到，盡管A、B兩球模型在表面上似乎完全一樣，甚至在勻速前進(jìn)時受力完全相同，但在停車瞬間，兩者受力立刻產(chǎn)生了較大的差別；A、B兩球同時進(jìn)行對比，從而有助于加速學(xué)生對圓周運(yùn)動模型受力的理解及加深學(xué)生對運(yùn)動與物體受力有緊密關(guān)系的掌握。

小結(jié)

根據(jù)物理核心素養(yǎng)的要求，物理教學(xué)的基本任務(wù)就是讓學(xué)生在接受教育的過程中逐步完善基礎(chǔ)知識體系、形成分析和處理各類問題的實(shí)際能力、養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度等，“舉一隅以三隅反”則為物理課堂成功教育的具體表現(xiàn)。如何達(dá)到這個目標(biāo)，在各種教學(xué)方法中，筆者比較認(rèn)可比較教學(xué)法，因?yàn)楸容^教學(xué)法能讓學(xué)生多角度，立體化對類似或形似而神不同的模型加以對比，通過反復(fù)的刺激，加速、加深學(xué)生對物理規(guī)律的理解和掌握，并能迅速實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的學(xué)習(xí)目標(biāo)，達(dá)到提升自身學(xué)科素養(yǎng)的最終目的 。

（作者單位：江蘇省石莊高級中學(xué)）