物理教學(xué)中巧用比喻化難為易

高中階段，許多學(xué)生對(duì)物理這門學(xué)科的學(xué)習(xí)感到困難，其原因是物理中的一些重要的概念或規(guī)律比較抽象，學(xué)生難于理解。不少物理學(xué)家在科普讀物中用了大量生動(dòng)形象的比喻，借用熟悉的事物幫助讀者理解物理知識(shí)，給我的教學(xué)帶來很大的啟示。因此，在教學(xué)中我常常運(yùn)用比喻把抽象的問題變得形象具體，易于學(xué)生理解掌握。

一、使抽象概念具體化

在講《靜電場(chǎng)》一章中，場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、電勢(shì)差、電場(chǎng)力、電勢(shì)能等一系列物理量讓學(xué)生感覺很抽象，很陌生，每當(dāng)我講到這一章時(shí)，我都會(huì)對(duì)學(xué)生說：這章我們要認(rèn)識(shí)靜電場(chǎng)這種物質(zhì)，它好比我班要新來個(gè)同學(xué)，我要介紹這名同學(xué)，首先要告訴大家新同學(xué)的性別、年齡、體重、長(zhǎng)相等等。那么我們要學(xué)習(xí)電場(chǎng)，也要掌握描述電場(chǎng)的一系列物理量：場(chǎng)強(qiáng)、電場(chǎng)線、電勢(shì)、電勢(shì)差、等勢(shì)面。而要介紹這些物理量還需要引入一個(gè)理想模型“檢驗(yàn)電荷”。點(diǎn)電荷的介入又出現(xiàn)一些物理量：電場(chǎng)力、電勢(shì)能，也就是說：場(chǎng)強(qiáng)、電場(chǎng)線、電勢(shì)、電勢(shì)差等勢(shì)面是描述電場(chǎng)的，而電場(chǎng)力、電勢(shì)能是描述檢驗(yàn)電荷的，而檢驗(yàn)電荷又是為檢驗(yàn)電場(chǎng)而引入的，這樣同學(xué)們就能把各物理量進(jìn)行定位了，不至于將個(gè)概念混淆了。

在講電場(chǎng)概念時(shí)，學(xué)生對(duì)“在電場(chǎng)中放入一個(gè)檢驗(yàn)電荷，某點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向與檢驗(yàn)電荷電量無關(guān)”這一點(diǎn)學(xué)生很難接受。把場(chǎng)強(qiáng)E比作一個(gè)物體的質(zhì)量，檢驗(yàn)電荷q比作一架天平的話，不管是否用這架天平稱物體的質(zhì)量，這個(gè)物體的質(zhì)量總是一定的，并不因?yàn)椴挥锰炱饺シQ，這個(gè)物體就沒有質(zhì)量，只不過天平去稱之后就可以知道這個(gè)物體質(zhì)量的大小。在講解電容器的電容時(shí)，可用盛水的直筒容器作比喻，水量相當(dāng)于電量，水面高度差相當(dāng)于電勢(shì)差，不同的直筒容器，使它們水面升高1厘米所需水量不同，這與使不同電容器電勢(shì)差增加1伏所需電量不同是類似的，這樣講解可幫助學(xué)生形象理解電容的含義。

二、將復(fù)雜過程簡(jiǎn)單化

對(duì)于“加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)”學(xué)生很難理解，認(rèn)為加速度都減小了速度怎么還增加呢？我把此過程比喻成存錢，把每個(gè)月存的錢數(shù)比喻成加速度，而把總額比喻成速度。每個(gè)月存的錢在減少，但錢的總數(shù)在增加。

對(duì)電磁波的發(fā)射、傳播和接收，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，這時(shí)可用貼近生活的比喻——“船運(yùn)貨物”來形象地說明。即發(fā)射天線→始發(fā)港；高頻電流→船；音頻電流→貨物；接受天線→終點(diǎn)港；調(diào)制→裝貨；傳播→運(yùn)輸；檢波→卸貨。

講解功和能的關(guān)系時(shí)，教材中說:“一個(gè)物體能夠做功，我們就說它具有能量?！狈催^來說:一個(gè)物體沒有做功，說明它不具有能量。這個(gè)判斷是錯(cuò)誤的，學(xué)生就很難理解。我們不妨用人“有錢”和“花錢”的關(guān)系來比喻物體“有能量”和“做功”的關(guān)系。結(jié)果顯而易見:一個(gè)人“有錢”只能說明他有購(gòu)買貨物的能力，而不見得他一定就有了“花錢”這一消費(fèi)行為。同樣，物體“有能”，說明它具有“做功”的本領(lǐng)，并不能肯定非要“做功”不可。如此，將抽象的問題形象化，貼近生活實(shí)際，使學(xué)生易于理解。

.三、使難懂的模型直觀化

振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象的物理意義，許多同學(xué)分辨不清，這時(shí)可用“某一同學(xué)的錄像”和“這位同學(xué)在某一時(shí)刻與其他同學(xué)的集體照”分別比喻它們，振動(dòng)圖像的物理意義是表示振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻偏離平衡位置的位移，就像錄像帶能把一個(gè)人在不同時(shí)期的表現(xiàn)記錄下來一樣，而波動(dòng)圖象的物理意義是大量質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻偏離平衡位置的位移，就像在一張集體照中要找一個(gè)人似的，形象直觀，通俗易懂，學(xué)生就很容易理解它們分別描述的是“一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻的位移”和“多個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的位移”。

可見，“比喻具有認(rèn)知力，它給我們提供了一種認(rèn)識(shí)世界的新方法……透過比喻，我們可以從另一種角度認(rèn)識(shí)世界”。因此，比喻性思維的運(yùn)用，給人們認(rèn)識(shí)世界增添了一條新途徑，無疑，它擴(kuò)大了人們認(rèn)識(shí)事物的視野。借用一個(gè)直觀的現(xiàn)象來說明一個(gè)物理概念及規(guī)律。如：高中“穩(wěn)恒電流”一節(jié)里，課本中提到，在通電金屬導(dǎo)體里，電子的定向移動(dòng)速度和電流的傳導(dǎo)速度非但沒有什么聯(lián)系而且在數(shù)值上相差驚人。像這樣的問題，不單學(xué)生在接受中打了疑結(jié)，就是老師在授課中也難闡述清楚。為了說明這個(gè)問題，可做這樣的比方：幾百人沿直線排成一行，發(fā)令人在隊(duì)尾大喊一聲“起步走”，若人行速度為 1米／秒，而聲音速度為 340米／秒，則發(fā)令 1秒后 340米以內(nèi)的人都會(huì)動(dòng)起來。“動(dòng)”的傳播速度與人行走速度是兩個(gè)概念。以此比喻電流速度與電流的傳導(dǎo)速度，使得十分難理解的物理內(nèi)涵變?yōu)橐环逦⒚髁说膱D象，不單使學(xué)生易于接受，更重要的是引發(fā)了他們的想象，加深了對(duì)問題的理解，十分有助于物理教學(xué)。

四、使知識(shí)記憶深刻化

分子勢(shì)能隨距離的變化關(guān)系，可用“彈簧連接的兩小球”來作比喻，幫助理解和記憶，即從r0開始，不論分子間距離增大或減小，分子勢(shì)能都增大；當(dāng)距離大于10r0時(shí)，勢(shì)能幾乎為零。

垂直于紙面的電流和磁場(chǎng)常用“⊙，?茚”和“·，×” 分別表示垂直于紙面向外和向內(nèi)，這種表示方法學(xué)生往往容易相互混淆，這時(shí)可用“一支箭”作比喻，垂直紙面向外好象箭射向讀者，只能看到一點(diǎn)；而垂直紙面向內(nèi)，好象箭從讀者處射出，只看到箭尾“×”或“?茚”。

恰當(dāng)?shù)谋扔鳎芑饨虒W(xué)難點(diǎn)，提高教學(xué)效率，有時(shí)甚至能在笑聲中，一勞永逸地解決那些原本很難說清楚的問題，起到事半功倍的作用。但它的作用是有限的，它只能幫助理解但絕不能代替對(duì)物理知識(shí)的正面闡述

總之，比喻是人類認(rèn)知世界的重要方式之一。在物理教學(xué)中，碰到抽象性較強(qiáng)的概念或原理，選用適當(dāng)?shù)木唧w事物，用比喻的認(rèn)知功能來說明抽象的道理，用已知來開拓未知是一種簡(jiǎn)單而有效的教學(xué)方法，這于教學(xué)法的“活潑物理情景的思維原則”和“直觀性原則”是一致的，也易于學(xué)生接受，但不能濫用，有待進(jìn)一步的探索和發(fā)展。

（責(zé)任編輯 史玉英）