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浅谈对比法在物理学习中的应用

来源:不详       更新时间:2013-1-18 12:09:58
 
电场强度,它是电场的属性,与是否放入电荷及电荷的电量大小无关,对这一点,学生不容易理解。这里不妨举一例:把这一定义与铅笔单价相比。购买铅笔的单价不变,而且单价与购买的支数无关,与是否购买也无关,这是铅笔本身价值的反映。这是常识所能理解的。将电荷电量与支数相比,受力与付款相比。电量越大受力越大,但二者之比不变,它是电场属性。放入电荷只是让其表现出来而已。

  总之,通过这样的比较和思索,学生豁然开朗,较快的接受了新概念。可见运用“比较法教学”对解决教学难点是很有益处的。

  比较法教学对于学生的概念学习有所帮助,比较实验可以加强直观教学,有助于学生建立概念,理解规律,突破难点,因此对比实验在物理教学中被广泛应用,在教学中,如何运用好对比实验是物理学者值得研究的问题。

  首先,运用对比实验引入新课,激发学生的学习兴趣。教师从启发性对比实验开始引入新课,不但能激发学生强烈的求知欲,引起学生浓厚的学习兴趣,而且有利于向学生显示新课题的目的性。例如,

  在讲解“短路”概念时,可利用图一所示的对比实验。先断开K2,闭合K1,使学生看到L正常发光,电流表发生偏转。然后再闭合K2,比较两次实验的结果。自然引出“短路”的概念。这样,即使没有进行公式的推导,学生也不会感到抽象,为学生准确的掌握“短路”概念打下基础。

  其次,用比较的方法可以放大感知的微观变化,提高实验的可见度。有些物理现象观察起来不明显,尤其是在演示实验时,很难使全体学生都看到实验现象,这时运用对比实验对微量变化进行“放大”,往往可以大大提高实验的可见度,也能大大提高实验的可信度。例如,为了证明大气压的存在,可在一只塑料杯子里盛满水,用纸片把杯口盖严,用右手手指按住小圆孔,在杯口向上时的塑料杯里盛满水,用纸片把杯口盖严,左手按住纸片把杯子倒过来使杯口向下,放开左手后,纸片不会掉下来,杯子里的水也不会流出来(如图二)。这时,学生可能认为“纸片是被粘住了”,然后老师掉按住小圆孔的右手指,结果纸片掉下来了,水也流出来了。这样通过手指按住小圆孔和不按住小圆孔两次实验的对比,使学生观察到两次实验中纸片都与水接触,所不同的是后一次实验是杯底与大气相通。从而解除了“纸片是被粘住了”的误解。提高了“大气压存在”这个结论的可信度。再如,演示双金属片的实验时,在对双金属片的一面加热以后,要把双金属片翻转过来,再对另一面加热。若只对其中一面加热,如果金属片向下弯曲,学生可能认为这是下面的金属片受热多,膨胀大引起的,若正反两面各烧一次,结果都向铁片的一面弯曲,这样通过两次实验的对比,有力的说明了双金属片的弯曲是由于铜片膨胀较大。

  另外,运用“同时比较”的实验,可以提高课堂效益。例如,在研究单摆振动的周期时,教材介绍了三“差时比较”的对比实验。这些实验虽然使学生反复练习了振动周期的测定,但每次测出至少要3到4分钟,共需20多分钟。这样,单摆这节就不可能用一个课时完成。若运用下列三对“同时比较”的对比实验问题就迎刃而解了。

  1、取两个摆长相同、摆球相同的单摆,同时在不同的偏角下(偏角小于5o)摆动,可看到两个单摆是同步进行的。如图三(a)。

  2、取两个摆长相同、质量不等的单摆,同时在相同的偏角下(偏角小于5o)摆动,可看到两单摆是同步进行的,如图三(b)。

  3、取两个摆长不同的单摆。同时开始摆动,可以看到摆长短的单摆摆动快而且周期小。如图三(c)。

  通过改进无需做6次实验,只需做3次就可以了。且每次实验无需测出单摆的周期,这样不需10分钟就可以得出结论。因此用“同时比较”实验,大大提高了课堂效益,且现象直观,可比性强。

  最后,可以通过比较来验证理论推理,做好新旧知识的衔接,促进知识的正迁移。例如:把两只标有220V、40W和220V、100W字样的白炽电灯分别进行并联或串联后,接入220V的电路中,判断这两种情况哪个灯泡较亮?根据平时的经验都是100W的灯泡较亮一些,即使老师通过分析和讨论得出串联时40W较亮,并联时100W的较亮。但仍有一部分同学对分析感到不可靠,但如果我们通过可控实验来进行对比,学生就会信服了。

  同样,利用比较也可以防止知识的负迁移。例如:高一学生在学习力的分解时,由于受到初中物理“动滑轮的拉力是重物和滑轮总重的一半”的影响,他们会认为:“向上的两个拉力之和一定等于向下的总重”。为了解决这个问题,可利用如图四所示的对比实验,第一次将线沿竖直方向挂(如图甲),此时两弹簧秤所示的拉力之和等于总重,第二次拉开一定角度(如图乙),此时两弹簧秤所示的拉力之和远大于总重。通过对

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