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【摘要】通过物理教学实践，归纳了几种可应用于教学环节的对比方式，使学生更容易理解新的物理概念和物理规律，并提高求解物理计算问题的能力，显著提高了教学效率和教学质量；对比方式的应用还可以达到启发思路、借助于某种典范而举一反三、触类旁通的作用；并进而提高学生的思考能力和综合素质。
【关键词】物理教学；对比方式；概念；规律
【中图分类号】G633.7
1 引言
比较是一切思维和理解的基础、是确定研究对象之间共同特征和相异特性的思维过程和方法。通过对事物相同和相异的比较、发现和揭示事物的内在本质。这种比较的方法不仅广泛地运用于物理学研究之中、也经常用于物理教学之中。各种物理现象和过程、物理概念和规律都可以通过比较确定它们的共同点和差异点。如果教师认真研究教材、把握教材特点，将比较的方法以对比的方式运用在物理教学中就能促使学生思考，在对比分析中达到深化概念、活化规律、开拓思维、培养能力的目的，一般来说物理教学中常用的对比方式有如下几种。
2 对比方式
2.1 正反对比
即对具有相反特性或对立倾向的物理现象规律进行对比。例如电磁学中的左右手定则，初学的同学的认识往往是模糊的，认为凡是要确定导体运动方向就用左手定则，凡是要确定电流方向就用右手定则，如果教师能及时引导学生对这两定则所对应的物理现象进行如下对比分析：虽然两定则中的四指指向，穿入手心方向，大姆指指向都表示同类物理量方向，但运用左手定则的物理现象是由于导体中有了电流在磁场中受磁场力作用而运动，而运用右手定则的电滋现象中，是由于导体作切割磁力线运动而产生电流。从因果关系上看，前者中电流是原因，导体受力而运动是结果；后者中导体运动是原因，产生的电流是结果。可见两者的原因和结果恰好相反。
2.2 辨异对比
即将相似、相近或相关的事物进行对比。
例如图1所示的作用力反作用力与平衡的二力。
图1
它们的相同点：大小相等、方向相反，作用在一条直线上。
它们的不同点：作用力与反作用力作用在两个不同的物体上，同时产生同时消失，而平衡的二力作用在同一物体上，不一定同性质也不一定同时产生或同时消失。
2.3 求同对比
对不同的物理现象与过程进行对比分析，找出它们的共同本质和规律，确定解决问题的共同办法。例如下面三题：如图2所示。
图2
题1 图2（a）中，质量为M长为L的木块静止在光滑水平面上，一质量为m速度为ν0的子弹水平射入木块中，如果子弹所受阻力恒为f，欲使子弹不穿出木块，ν0必须满足什么条件？
题2 图2（b）中，质量为M长为L的平板小车静止在光滑水平面上，质量为m的滑块以初速ν0滑到小车上，如果滑块在小车上滑动时所受阻力恒为f，为使滑块不从小车上掉下来，ν0的最大值应为多少？
题3 图2（c）中光滑水平轨道上有两个半径为r的小球，当球心间距离大于L（L比2r大得多）时，两球之间无作用力，当两球之间距离小于或等于L时，两球之间存在着恒定斥力。设质量为m的球以速度ν0沿两球连心线向原来静止的M球运动，欲使两球不发生碰撞，ν0必须满足什么条件？
上述三题所给出的实物装置条件不同，相互作用力性质也不一样，但仔细对三题一一对比分析就会发现许多共同点：①相互作用力形式表现为推斥且恒定不变，②质量为m的物体作匀减速运动，质量为M的物体作匀加速运动，③系统动量守恒。④临界条件一样。m与M的速度相同。综合起来可以看到三题形异质同，因而解题方法和步骤完全相同，即求解题1的方法可以平移到题2和题3的求解过程中来。在习题教学中经常进行这样的对比分析，对习题进行形质归类，于异中求同，既能产生举一反三、触类旁通、提高解题速度之效果，又可培养学生分析和综合问题的能力。
2.4 相似对比
即对不同类事物进行分析综合，比较出它们的类似特点，从而为认识和解决新物理问题找到可以借鉴的类似方法。
物理量的比值定义在中专物理中随处可见如密度、压强、功率、加速度、电阻、电场强度、磁感应强度等……。在教学中大量使用物理量前后对比讲授，既有利于新概念的引入，又加深了对旧概念的认识。特别是在总复习时进行归类对比分析，还能逐步总结出这类物理量的共性，这类概念均是用其它两个或两个以上的物理量的比值来描述，它们本身又不依赖于这些相关量的大小，只存在量度关系，不存在因果关系。许多物理现象虽然其本质不同，但有着类似的变化过程和规律，如静电场与重力场、电磁振荡与单摆、分子势能与弹性势能、光波的干涉和机械波的干涉，电容器与柱形水容器，在教学中借助同学们熟悉的类似知识进行新概念和新规律的讲授，就好像带着学生故地重游一样，从旧入新，以旧带新，这样的教学一定会轻松自然，收到事半功倍之效。
2.5 顺逆对比
即对物理过程的顺逆，思维过程的顺逆，解题方法的顺逆进行对比，使学生在分析和解决问题时思维流程自由地进行顺逆回环，增强逆向思维能力。例如竖直上抛与自由落体运动，理想气体状态可逆变化，物质三态相互转化，透镜成像时物像共轭，又如物理学家奥斯特在发现“电生磁”后自然地进行逆向设想“磁生电”，麦克斯韦由“变化的磁场产生电场”逆向联想到“变化的电场产生磁场”。力的分解与合成，运动的合成与分解，凸透镜成像中物像位置互换等一些由因导果，或执果索因，由正到逆或反逆为正，正逆交替的思维方法和过程。
2.6 一般与特殊对比
物理知识常常既具有一般规律，又存在某种特殊性。通过两者对比明确特殊与一般的关系，由特殊归纳到一般，或由一般演绎到特殊使学生深刻认识到事物矛盾的普遍性或特殊性的辩证关系。例如能量转换和守恒较为一般的一般规律与各种特殊情形下的功能原理的关系如图3所示为若干个物体组成的能量系统，W表示外界对系统作功，Q表示外界给系统传热。Ek表示系统内各物体动能总和，Ep表示系统内各物体间势能总和，E内表示系统内各物体的内能总和。
3 结语
本文是在自己的物理教学过程中，总结的几种对比教学方法，在实际应用中使学生对物理概念的理解更加准确，解题更加快捷，提高了学习兴趣和学习效率，深受学生欢迎。
参考资料：
1. 张文兵.物理（通用·全一册）.北京理工大学出版社.2010
2. 通识教育规划教材编写组.大学物理（上、下）.人民邮电出版社.2010
3. 万雄，余达祥.大学物理（上、下）.科学出版社.2012
【关键词】物理教学；对比方式；概念；规律
【中图分类号】G633.7
1 引言
比较是一切思维和理解的基础、是确定研究对象之间共同特征和相异特性的思维过程和方法。通过对事物相同和相异的比较、发现和揭示事物的内在本质。这种比较的方法不仅广泛地运用于物理学研究之中、也经常用于物理教学之中。各种物理现象和过程、物理概念和规律都可以通过比较确定它们的共同点和差异点。如果教师认真研究教材、把握教材特点，将比较的方法以对比的方式运用在物理教学中就能促使学生思考，在对比分析中达到深化概念、活化规律、开拓思维、培养能力的目的，一般来说物理教学中常用的对比方式有如下几种。
2 对比方式
2.1 正反对比
即对具有相反特性或对立倾向的物理现象规律进行对比。例如电磁学中的左右手定则，初学的同学的认识往往是模糊的，认为凡是要确定导体运动方向就用左手定则，凡是要确定电流方向就用右手定则，如果教师能及时引导学生对这两定则所对应的物理现象进行如下对比分析：虽然两定则中的四指指向，穿入手心方向，大姆指指向都表示同类物理量方向，但运用左手定则的物理现象是由于导体中有了电流在磁场中受磁场力作用而运动，而运用右手定则的电滋现象中，是由于导体作切割磁力线运动而产生电流。从因果关系上看，前者中电流是原因，导体受力而运动是结果；后者中导体运动是原因，产生的电流是结果。可见两者的原因和结果恰好相反。
2.2 辨异对比
即将相似、相近或相关的事物进行对比。
例如图1所示的作用力反作用力与平衡的二力。
图1
它们的相同点：大小相等、方向相反，作用在一条直线上。
它们的不同点：作用力与反作用力作用在两个不同的物体上，同时产生同时消失，而平衡的二力作用在同一物体上，不一定同性质也不一定同时产生或同时消失。
2.3 求同对比
对不同的物理现象与过程进行对比分析，找出它们的共同本质和规律，确定解决问题的共同办法。例如下面三题：如图2所示。
图2
题1 图2（a）中，质量为M长为L的木块静止在光滑水平面上，一质量为m速度为ν0的子弹水平射入木块中，如果子弹所受阻力恒为f，欲使子弹不穿出木块，ν0必须满足什么条件？
题2 图2（b）中，质量为M长为L的平板小车静止在光滑水平面上，质量为m的滑块以初速ν0滑到小车上，如果滑块在小车上滑动时所受阻力恒为f，为使滑块不从小车上掉下来，ν0的最大值应为多少？
题3 图2（c）中光滑水平轨道上有两个半径为r的小球，当球心间距离大于L（L比2r大得多）时，两球之间无作用力，当两球之间距离小于或等于L时，两球之间存在着恒定斥力。设质量为m的球以速度ν0沿两球连心线向原来静止的M球运动，欲使两球不发生碰撞，ν0必须满足什么条件？
上述三题所给出的实物装置条件不同，相互作用力性质也不一样，但仔细对三题一一对比分析就会发现许多共同点：①相互作用力形式表现为推斥且恒定不变，②质量为m的物体作匀减速运动，质量为M的物体作匀加速运动，③系统动量守恒。④临界条件一样。m与M的速度相同。综合起来可以看到三题形异质同，因而解题方法和步骤完全相同，即求解题1的方法可以平移到题2和题3的求解过程中来。在习题教学中经常进行这样的对比分析，对习题进行形质归类，于异中求同，既能产生举一反三、触类旁通、提高解题速度之效果，又可培养学生分析和综合问题的能力。
2.4 相似对比
即对不同类事物进行分析综合，比较出它们的类似特点，从而为认识和解决新物理问题找到可以借鉴的类似方法。
物理量的比值定义在中专物理中随处可见如密度、压强、功率、加速度、电阻、电场强度、磁感应强度等……。在教学中大量使用物理量前后对比讲授，既有利于新概念的引入，又加深了对旧概念的认识。特别是在总复习时进行归类对比分析，还能逐步总结出这类物理量的共性，这类概念均是用其它两个或两个以上的物理量的比值来描述，它们本身又不依赖于这些相关量的大小，只存在量度关系，不存在因果关系。许多物理现象虽然其本质不同，但有着类似的变化过程和规律，如静电场与重力场、电磁振荡与单摆、分子势能与弹性势能、光波的干涉和机械波的干涉，电容器与柱形水容器，在教学中借助同学们熟悉的类似知识进行新概念和新规律的讲授，就好像带着学生故地重游一样，从旧入新，以旧带新，这样的教学一定会轻松自然，收到事半功倍之效。
2.5 顺逆对比
即对物理过程的顺逆，思维过程的顺逆，解题方法的顺逆进行对比，使学生在分析和解决问题时思维流程自由地进行顺逆回环，增强逆向思维能力。例如竖直上抛与自由落体运动，理想气体状态可逆变化，物质三态相互转化，透镜成像时物像共轭，又如物理学家奥斯特在发现“电生磁”后自然地进行逆向设想“磁生电”，麦克斯韦由“变化的磁场产生电场”逆向联想到“变化的电场产生磁场”。力的分解与合成，运动的合成与分解，凸透镜成像中物像位置互换等一些由因导果，或执果索因，由正到逆或反逆为正，正逆交替的思维方法和过程。
2.6 一般与特殊对比
物理知识常常既具有一般规律，又存在某种特殊性。通过两者对比明确特殊与一般的关系，由特殊归纳到一般，或由一般演绎到特殊使学生深刻认识到事物矛盾的普遍性或特殊性的辩证关系。例如能量转换和守恒较为一般的一般规律与各种特殊情形下的功能原理的关系如图3所示为若干个物体组成的能量系统，W表示外界对系统作功，Q表示外界给系统传热。Ek表示系统内各物体动能总和，Ep表示系统内各物体间势能总和，E内表示系统内各物体的内能总和。
3 结语
本文是在自己的物理教学过程中，总结的几种对比教学方法，在实际应用中使学生对物理概念的理解更加准确，解题更加快捷，提高了学习兴趣和学习效率，深受学生欢迎。
参考资料：
1. 张文兵.物理（通用·全一册）.北京理工大学出版社.2010
2. 通识教育规划教材编写组.大学物理（上、下）.人民邮电出版社.2010
3. 万雄，余达祥.大学物理（上、下）.科学出版社.2012