◇　江蘇　王　旭

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淺析“類比法”在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

◇江蘇王旭

“類比法”是指由一類事物的某種屬性推測(cè)與其類似的事物也應(yīng)具有這種屬性的推理方法,它的作用是“由此及彼”．在高中物理教學(xué)中,“類比法”是一種常見(jiàn)的教學(xué)方法,也是學(xué)生自己獲得新知識(shí)、新方法的一種有效的思維方法．筆者現(xiàn)將自己教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用“類比法”的一些體會(huì)小結(jié)如下.

1物理概念、規(guī)律教學(xué)中的類比

“類比法”是解決物理概念教學(xué)行之有效的方法之一，即讓學(xué)生借助已有的物理知識(shí)儲(chǔ)備為橋梁,從形象思維順利過(guò)渡到抽象思維,有助于接受和理解新概念．例如:引入“電勢(shì)能”時(shí)與“重力勢(shì)能”類比;將“電流”類比“水流”,建立“電流”的概念等．

有些物理概念可以類比生活實(shí)例加以理解．如“加速度與速度的關(guān)系”中“加速度減小,速度可以增大”的判斷,可以類比成長(zhǎng)身高:長(zhǎng)得越來(lái)越慢,但身高越來(lái)越高．

在復(fù)習(xí)物理概念時(shí)采用“類比法”能觸類旁通．如同為比值法定義的概念:電阻(R=U/I)、電容(C=Q/U)、電場(chǎng)強(qiáng)度(E=F/q),通過(guò)類比可以看出,定義式中比值都是“常數(shù)”,反映物質(zhì)本身的屬性．這可消除諸如“電壓為0時(shí),導(dǎo)體的電阻為0”的低級(jí)錯(cuò)誤．

在學(xué)習(xí)高中物理中一些定律和定理時(shí)也可以進(jìn)行類比,它能夠使已有知識(shí)和后繼知識(shí)之間發(fā)生相互作用,把規(guī)律推廣到其他類似的情境中去,促進(jìn)知識(shí)的遷移．如在學(xué)習(xí)庫(kù)侖定律F=kQ1Q2/r2時(shí)可以類比萬(wàn)有引力定律F=Gm0m/r2.這2個(gè)定律不僅結(jié)構(gòu)上相似,在適用條件上也有類似之處:庫(kù)侖定律適用于點(diǎn)電荷之間,萬(wàn)有引力定律適用于質(zhì)點(diǎn)之間.在學(xué)習(xí)動(dòng)量定理I總=Δp時(shí)可以類比動(dòng)能定理W總=ΔEk,動(dòng)量定理可以理解成“力對(duì)時(shí)間的累積與物體動(dòng)量變化的關(guān)系”,而動(dòng)能定理則是“力對(duì)位移的累積與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”.在學(xué)習(xí)電荷守恒定律時(shí)可以類比能量守恒定律、質(zhì)量守恒定律來(lái)理解,讓學(xué)生有一個(gè)完整的守恒思想.再如在介紹理想變壓器的規(guī)律時(shí)可以類比初中學(xué)過(guò)的杠桿知識(shí):杠桿省力不省功,變壓器變壓不變能．諸如此類的物理規(guī)律之間的類比還可以舉很多,在此不再贅敘．

2物理模型教學(xué)中的類比

物理模型的復(fù)雜性和多樣性是物理難學(xué)、難教的主要原因之一．教師在授課時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理模型上的類比,形成知識(shí)遷移,適應(yīng)各種變化．

例如在學(xué)習(xí)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)時(shí),教師可找出運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),類比“平拋模型”來(lái)介紹;對(duì)“豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)”,教師可將不同的模型進(jìn)行歸納、類比．如與“繩球模型”類似的有豎直(光滑)圓弧內(nèi)側(cè)的圓周運(yùn)動(dòng)、水流星的運(yùn)動(dòng)、過(guò)山車運(yùn)動(dòng)等,與“桿球模型”類似的小球套在豎直圓環(huán)上的運(yùn)動(dòng)、小球在豎直圓管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)等．

除了實(shí)物對(duì)象的模型可以類比外,物理過(guò)程模型也可以進(jìn)行類比．如“水平傳送帶模型”與“滑板木塊模型”的問(wèn)題、“子彈木塊模型”與“木塊木板模型”,它們有類似的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、能量轉(zhuǎn)化方式,教師可以將這些過(guò)程進(jìn)行對(duì)照,這樣的類比分析可以拓展學(xué)生的思維深度,達(dá)到融會(huì)貫通的目的．

3物理方法教學(xué)中的類比

學(xué)過(guò)物理的人都有一個(gè)感受,盡管有時(shí)門類、章節(jié)不同,但很多物理方法還是相通的．例如控制變量法,在力學(xué)中“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)用到,在恒定電流“探究影響導(dǎo)線電阻的因素”中也會(huì)用到,在電磁學(xué)中“探究變壓器的輸出電壓與哪些因素有關(guān)”時(shí)還會(huì)用到．教師在和學(xué)生一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)要善于聯(lián)系、類比,讓學(xué)生抓住物理探究的方法才能提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的科學(xué)素養(yǎng)．

教師在習(xí)題評(píng)講時(shí)除了知識(shí)點(diǎn)的歸納，也要注重解題方法的滲透．比如圖象法,v-t圖象的面積表示位移,F-t圖象的面積表示沖量,I-t圖象的面積表示電荷量．通過(guò)這些圖象的類比,介紹其共同用到的微元求和思想,學(xué)生們?cè)偃ソ饫珉妶?chǎng)中E-x圖象等新問(wèn)題時(shí)就不會(huì)手足無(wú)措了．只有教會(huì)學(xué)生解題的方法才能從“授人以魚”變成“授人以漁”．

教師通過(guò)類比,可以讓學(xué)生在“不同之中尋求相同”,掌握知識(shí)的共性,又能在“相同之中尋求不同”,掌握知識(shí)的區(qū)別．教學(xué)中應(yīng)用“類比法”的目的是幫助學(xué)生理解,但對(duì)類比的事物,要避免機(jī)械類比的錯(cuò)誤．對(duì)本身就比較直觀的物理概念與物理現(xiàn)象等,就沒(méi)有必要類比,用了反倒顯得啰嗦,沖淡主題,使教學(xué)重點(diǎn)得不到突出．實(shí)踐證明,只有恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用類比,物理課堂才會(huì)更有氣氛,學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣才會(huì)更濃．

(作者單位：江蘇省海安高級(jí)中學(xué))