“對比啟發(fā)式教學(xué)”在物理教學(xué)中的應(yīng)用

黎錦榮

摘 要：“對比啟發(fā)式教學(xué)”在學(xué)習(xí)某些相似或相同、學(xué)生容易混淆的物理知識時，是一種很有效的教學(xué)方法。結(jié)合中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容和個人教學(xué)經(jīng)驗，簡述了“對比啟發(fā)式教學(xué)”在物理教學(xué)中應(yīng)用的常用方法和方式，以及應(yīng)用條件。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；對比啟發(fā)式；存異求同；存同求異

物理教學(xué)，重在啟發(fā)。對比推理，又稱對比法。物理教材的素材中存在具有某些相同或相似點(diǎn)的不同現(xiàn)象、概念、規(guī)律等，這些相似或相同點(diǎn)，學(xué)生易混淆、不易掌握。搞清現(xiàn)象，掌握概念、定律和定理是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的基礎(chǔ)。老師通過對比，區(qū)分易混淆的現(xiàn)象、概念、定律和定理，是物理教學(xué)中常用的方法之一。中學(xué)物理教材內(nèi)容的編寫亦為教師們在教學(xué)中采用“對比啟發(fā)式教學(xué)”提供了可觀的素材。

一、常用的兩種對比方法

（一）存異求同法

考察被研究現(xiàn)象的若干差異性，認(rèn)識、歸納出它們共性的一面，從而認(rèn)識到被研究現(xiàn)象間的聯(lián)系。

邏輯形式

場合 被研究現(xiàn)象 差異性

1 a A1、B、C

2 b A2、D、E

3 c A3、F、G

所以A1、A2、A3是a、b、c的共性。

能夠運(yùn)用存異求同法的條件是：在可對比研究現(xiàn)象的差異元素中，隱含著有教育意義的共性元素。

正確運(yùn)用存異求同法，必須：

（1）分析、確定被研究現(xiàn)象可能存在的若干差異性元素。

（2）分析差異性中的差異元素和共性元素，概括并抽取被研究現(xiàn)象的共同元素。

例如：教師在教學(xué)中講解力的概念時，首先給出有力存在的具體實例，如“人推車”“人提水桶”“馬拉車”“人壓桌子”“磁鐵吸引鐵釘”等，然后對上述實例進(jìn)行對比得出結(jié)論：力是物體對物體的作用。它們的邏輯關(guān)系式是：

場合 被研究現(xiàn)象 差異性

物體1 作用 物體2

人推車 推力 人 推 車

馬拉車 拉力 馬 拉 車

人提桶 提力 人 提 桶

人壓桌子 壓力 人 壓 桌子

共性： 物體 作用 物體

概括整理：力是物體對物體的作用。

（二）存同求異法：

從被研究現(xiàn)象的共性元素出發(fā)，通過對被考察現(xiàn)象的若干共性進(jìn)行對比分析，從而認(rèn)識歸納出它們之間的差異性，達(dá)到對被研究現(xiàn)象的清晰與深層認(rèn)識。

邏輯形式：

場合 被研究現(xiàn)象 差異性

1 a A、B、C1

2 b A、D、C2

3 c A、F、C3

所以C1、C2、C3是a、b、c的差異性。

能夠運(yùn)用存同求異法的條件是：在可對比的被研究現(xiàn)象的若干共性元素中隱含具有教育教學(xué)意義的差異性元素。

正確運(yùn)用存同求異法必須：

（1）確立被研究現(xiàn)象在同一場合或不同場合的若干共性元素。

（2）分析被研究現(xiàn)象的共性元素和差異元素，并概括被研究現(xiàn)象間的差異（或說是本質(zhì)上的區(qū)別）。

如：在二力平衡的教學(xué)中，可通過與同一直線二力合成的對比進(jìn)行（初中不要求掌握同一直線二力的合成）。兩個力滿足了同物、同線、等大、反向，此二力就平衡。同一直線上二力合成的條件是：同物、同線，方向相反或相同。以下結(jié)合三種情況進(jìn)行對比：

（1）F1、F2二力：同物、同線、等大、反向——二力平衡，F(xiàn)合=0。

（2）F1、F2二力：同物、同線、等大、同向——二力不平衡，F(xiàn)合≠0。

（3）F1、F2二力：同物、同線、F1≠F2、反向——二力不平衡，F(xiàn)合≠0。

邏輯關(guān)系：

場合 被研究現(xiàn)象 差異性

1 二力平衡，F(xiàn)合=0 同物、同線、（等大，反向）

2 二力不平衡，F(xiàn)合≠0 同物、同線、（等大，同向）

3 二力不平衡，F(xiàn)合≠0 同物、同線、（F1≠F2，反向）

差異性：二力平衡與二力合成差異在二力的“方向和大小”。

二力平衡必須同時滿足同物、同線、等大、反向的條件。

此處所用即存同求異法。通過進(jìn)行對比教學(xué)，學(xué)生自然會清晰地認(rèn)識到二力平衡是同一直線二力合成為零的特殊情況。

對比法中還有求同求異法，這對學(xué)生基礎(chǔ)知識的要求較高。（這里不贅述）

從上面討論可知，使用不同的對比法，其所需條件和邏輯形式各不相同，但進(jìn)行歸納的行為都基本相同，即都需要：

（1）觀察、分析被對比的差異性元素和共性元素，以獲得共性元素或差異性元素。

（2）對獲取到的被對比現(xiàn)象的差異性元素或共性元素進(jìn)行概括性的整理。

二、“對比啟發(fā)式教學(xué)”的定義

啟發(fā)式教學(xué)，是教師遵循學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律，激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極開展思維活動，主動獲得知識的一種有效教學(xué)方法?！皩Ρ葐l(fā)式教學(xué)”就是教師引導(dǎo)學(xué)生對知識進(jìn)行對比探究的學(xué)習(xí)活動，通過對比由學(xué)生自己去獲取有關(guān)的知識。

如果學(xué)生想要運(yùn)用知識進(jìn)行對比學(xué)習(xí)，學(xué)生就必須具有形式正確可對比的條件。啟發(fā)式教學(xué)中這些條件應(yīng)在教師的引導(dǎo)下，由學(xué)生自己分析獲得。因為這些條件可以通過分析引起被研究現(xiàn)象變化的內(nèi)因和外因而獲得。

因而進(jìn)行“對比啟發(fā)式教學(xué)”時，教師應(yīng)：

（一）引導(dǎo)學(xué)生觀察分析，獲得正確對比的條件

1.引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析研究現(xiàn)象的場合，由學(xué)生自己獲得可對比的差異性元素、共性元素。

引導(dǎo)學(xué)生觀察分析被對比現(xiàn)象中的差異元素和共性元素，或兩者都要分析，應(yīng)視運(yùn)用的不同對比法而定。引導(dǎo)語言諸如：“這兩（幾）次實驗中，得到哪兩（幾）個實驗結(jié)果，請比較這些結(jié)果”“定律1與定律2相同（或相似）嗎”等等。

2.引導(dǎo)學(xué)生由觀察分析結(jié)果中獲取所需的差異性元素或共性元素。

引導(dǎo)語言諸如：“這兩（幾）次實驗中，有哪些不同”“這兩（幾）次實驗中，有哪些共同的地方”“此次實驗與前次實驗，有哪些共同點(diǎn)（或不同點(diǎn)）”“概念1與概念2又有哪幾點(diǎn)區(qū)別”……

（二）在條件具備后，引導(dǎo)學(xué)生對獲取到的被對比現(xiàn)象的差異性元素和共性元素進(jìn)行概括的整理。

如上面講解“力”時，概括出“力是物體對物體的作用”；二力平衡教學(xué)時，概括整理出“二力平衡是同一直線二力合成為零的特殊情況”。

三、“對比啟發(fā)式教學(xué)”的常用對比方式

（一）列表對比

列表對比是將要進(jìn)行對比的教學(xué)內(nèi)容列成表格形式，引導(dǎo)學(xué)生求同存異。

例如：汽化現(xiàn)象的教學(xué)中，可引導(dǎo)學(xué)生列出下表進(jìn)行對比：

這種對比方式還可以用在平衡力和相互作用力、光的反射規(guī)律和光的折射規(guī)律、質(zhì)量（重量）和重力、動能和勢能、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路等教學(xué)中。

該方式不僅強(qiáng)化了學(xué)生對相應(yīng)知識的理解，而且在引導(dǎo)學(xué)生列表的過程中，進(jìn)行了求同或存異的步驟，既培養(yǎng)了學(xué)生思維的聚合性，又培養(yǎng)了思維的發(fā)散性。

（二）圖象對比

物理圖象具有直觀性、高度抽象化的教學(xué)語言等特點(diǎn)，學(xué)生對其的認(rèn)識往往比較少，對學(xué)習(xí)造成阻礙。通過對比，不僅可以使學(xué)生更好地認(rèn)識物理圖象本身，重要的是更能幫助學(xué)生理解物理規(guī)律，也有利于訓(xùn)練學(xué)生的抽象思維能力。

例如，晶體熔化圖象和凝固圖象的對比。

這種對比方式還可以在光的反射和光的折射、三種杠桿、并聯(lián)、串聯(lián)電路圖等教學(xué)中運(yùn)用。

（三）實驗對比

實驗是物理學(xué)科教學(xué)的主要手段。對一些易混淆的現(xiàn)象、概念等物理知識可采用對比性實驗教學(xué)，直觀、生動的實驗對比，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可使學(xué)生深刻、準(zhǔn)確地掌握知識，更能培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析概括能力，從而提高教學(xué)效率。

如：八年級第十二章第2節(jié)“滑輪”教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識定滑輪和動滑輪、滑輪組的特點(diǎn)是本節(jié)的重要內(nèi)容。

識別：“定”與“動”

用力情況：“省力”與“不省力”

施力方向：“改變”與“不改變”

繩子自由端移動的距離s與物體升高的高度h的關(guān)系。

通過演示操作，可將以上特點(diǎn)直觀、生動地讓學(xué)生觀察、分析，令學(xué)生更深刻地掌握知識。

這樣的例子，在初中物理教學(xué)中還有：影響摩擦力大小的因素，液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)、物體浮沉的條件、三種杠桿的特點(diǎn)等。

（四）習(xí)題對比

通過習(xí)題對比練習(xí)可以鞏固和加深學(xué)生對知識的理解和掌握，可以引導(dǎo)學(xué)生靈活應(yīng)用物理知識。

如：在“浮力”的教學(xué)中，本人設(shè)計了如下一組題，引導(dǎo)學(xué)生講題。

（1）同一實心鐵塊，先后投入鹽水、水和煤油中，它們所受到的浮力大小是：

A.投進(jìn)鹽水時浮力大；B.投進(jìn)水時浮力大；C.投進(jìn)煤油時浮力大；D.都一樣大

分析：V排不變，ρ鹽水>ρ水>ρ煤油，F(xiàn)鹽水>F水>F煤油

（2）體積相同實心的銅塊、鐵塊和鋁塊浸沒于同一種液體內(nèi)，它們所受浮力的大小是：

A.銅塊受浮力大；B.鐵塊受浮力大；C.鋁塊受浮力大；D.都一樣

分析：V排不變，ρ液不變，F(xiàn)浮相等

（3）把質(zhì)量相等、實心的銅塊、鐵塊和鋁塊浸沒在同種液體內(nèi)，它們所受的浮力是：

A.銅塊受浮力大；B.鐵塊受浮力大；C.鋁塊受浮力大；D.都一樣

分析：ρ液不變，V銅

通過題組練習(xí)可以強(qiáng)化學(xué)生理解阿基米德原理：F浮=ρ液gV排，也可以加深學(xué)生對“浮力的大小只與液體的密度ρ液和排開液體的體積V排有關(guān)”的認(rèn)識。

除設(shè)計題組外，還可以設(shè)計“一題多解”的練習(xí)，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的思維發(fā)散性和創(chuàng)造性，一題多解的對比，是選取最佳解法的有效途徑。

綜上所述，“對比啟發(fā)式教學(xué)”在學(xué)習(xí)某些相似或相同、學(xué)生容易混淆的物理知識時，是一種很有效的教學(xué)行為，尤其在系統(tǒng)復(fù)習(xí)課中，更能顯示出它的優(yōu)越性。在教學(xué)中利用對比“求同或存異”，幫助學(xué)生掌握物理概念的內(nèi)涵和外延，認(rèn)識現(xiàn)象的本質(zhì)，掌握規(guī)律的實質(zhì)、適用范圍、使用方法都很有用。恰當(dāng)選用對比方法、方式，可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，定能增強(qiáng)教學(xué)效果，提高教學(xué)效率，起到事半功倍的作用。

？誗編輯 李博寧