類比法在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

教學(xué)中的類比法就是用已知的物理現(xiàn)象和過程同未知的物理現(xiàn)象和過程相比較，找出它們的共同點(diǎn)、相似點(diǎn)，并以此為依據(jù)，得出新知識(shí)的某些特征和規(guī)律。盡管類比不能代替論證，但可以為理解新知識(shí)、概念和規(guī)律提供依托。因此，類比法在物理教學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。

一、與生活經(jīng)驗(yàn)類比，有助于理解物理概念與研究方法

對(duì)初學(xué)物理的學(xué)生來說，有些概念很抽象，較難理解，若用學(xué)生身邊的事例進(jìn)行類比，可啟發(fā)學(xué)生的思維，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生在生活中觀察和分析事物的能力，也使所學(xué)知識(shí)變得極易理解。如:“比熱容”概念的理解是個(gè)難點(diǎn)。我在教學(xué)中，將比熱容比喻為人的飯量，吸收的熱量比喻為人吃的飯，升高相同的溫度比喻為都吃飽。讓飯量不同的兩人都吃飽，飯量大的吃得多。讓他們吃同樣多的飯，飯量小的先吃飽。類比質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，升高相同的溫度時(shí)，比熱大的物質(zhì)吸收的熱量多，而它們吸收相等的熱量時(shí)，則比熱容小的物質(zhì)溫度升高的多。

在講電流強(qiáng)度大小時(shí)，教材中出現(xiàn)根據(jù)電流的熱效應(yīng)來研究電流的大小?？捎妙惐?風(fēng)，我們看不見，摸不著，可是我們可以根據(jù)風(fēng)產(chǎn)生的效果——如樹枝的擺動(dòng)方向和樹枝的彎曲程度來研究風(fēng)的大小，方向。同樣電流也看不見，摸不著，我們可以根據(jù)電流流過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的效果——熱效應(yīng)的大小來研究電流的大小。

分子之間存在著引力和斥力，在什么情況下表現(xiàn)出斥力?在什么情況下表現(xiàn)出引力?兩個(gè)拳頭表示兩個(gè)分子，當(dāng)兩彈簧不被拉長(zhǎng)或壓縮時(shí)即在平衡位置，斥力和引力相等。當(dāng)彈簧被拉長(zhǎng)，即兩個(gè)拳頭距離變大時(shí)，兩個(gè)拳頭會(huì)感受到彈簧的拉力作用，相當(dāng)于分子間的作用力表現(xiàn)為引力.當(dāng)彈簧被壓縮，即兩個(gè)拳頭距離變小時(shí)，兩個(gè)拳頭會(huì)感受到彈簧向外推的力，相當(dāng)于分子間的作用力表現(xiàn)為斥力。

二、將新、舊知識(shí)進(jìn)行類比，可“溫故知新”

在學(xué)習(xí)中，巧妙運(yùn)用已學(xué)知識(shí)類比，不僅可化難為易，更可起到復(fù)習(xí)舊知的作用，一舉兩得。如課本上講磁場(chǎng)時(shí)不僅類比了風(fēng)的研究，還將電流的研究作了類比，起到了很好的總結(jié)和幫助理解的作用。在學(xué)習(xí)“壓強(qiáng)”概念時(shí)，可以通過學(xué)生已有的速度概念的形成過程進(jìn)行類比，從而降低新授課的難度。又如:光的反射和光的折射現(xiàn)象中，類比它們的概念、所遵循的定律以及應(yīng)用，光的反射現(xiàn)象中，反射定律主要由三個(gè)方面組成:反射光線與入射光線、法線在同一平面上(簡(jiǎn)稱“三線共面”);反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)(法線居中);反射角等于入射角(兩角相等)。同樣，光的折射定律也主要是從折射光線與入射光線、法線是否共面;入射光線和折射光線是否位于法線的兩側(cè);折射角和入射角的大小關(guān)系這三個(gè)方面來進(jìn)行闡述。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納出，光的折射現(xiàn)象中所遵循的規(guī)律。如此類比，相當(dāng)于在新舊知識(shí)間架起了一座橋梁，讓學(xué)生能夠從已掌握的舊知識(shí)中順利地接受和理解新知識(shí)。

還如:平面鏡成像的特點(diǎn)和原理，通過類比成像的特點(diǎn)和原理，在確定一個(gè)物體在平面鏡中所成的像的位置時(shí)，不但可以利用成像的特點(diǎn)來確定像的位置，還可以利用成像的原理來確定像的位置，而且利用成像原理可以更容易作出人在平面鏡中觀察的范圍和更方便的畫出指定方向的反射光線。

三、復(fù)習(xí)時(shí)運(yùn)用類比，起到很好的總結(jié)作用

由歐姆定律得到R=U/I，對(duì)此不少同學(xué)總說成導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體兩端的電壓U成正比與通過導(dǎo)體的電流I成反比，卻往往忽視決定導(dǎo)體電阻大小的因素，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓高低和通過導(dǎo)體中電流的大小無關(guān)，當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓增大或減小幾倍時(shí)，導(dǎo)體中的電流也隨著增大或減小幾倍，而電壓和電流的比值不變，這個(gè)比值反映的就是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，即電阻R。而在密度的定義式ρ=m/v中，物質(zhì)的密度ρ與質(zhì)量m多少和體積v的大小也無關(guān)，物體體積增大或減小幾倍時(shí)，它的質(zhì)量也增大或減小相同的倍數(shù)，對(duì)于同種物質(zhì)組成的物體質(zhì)量與體積的比值保持不變，即密度ρ是不變的。還有比熱容、熱值它們反映的都是物質(zhì)本身的特性。從這些物理量定義來看，它們都是采用比值法定義的物理量。

另外在教學(xué)中幽默風(fēng)趣的物理語(yǔ)言類比新知識(shí)也可達(dá)到幫助化解難點(diǎn)的作用。如:講跨步電壓觸電時(shí)，類比為當(dāng)你下山時(shí)，如果你一步邁出的高度差不大沒有危險(xiǎn)，如果你邁下的高度差太大，如幾十米至幾百米，則會(huì)有摔死的危險(xiǎn)。同樣，在高壓線附近兩腳之間所跨距離太大，造成兩腳之間所跨電壓過大，也會(huì)造成生命危險(xiǎn)。在學(xué)習(xí)短路知識(shí)時(shí)，把導(dǎo)線比喻把成高速，把用電器比喻成山路，這樣到電流分流點(diǎn)時(shí)學(xué)生很自然的知道電流從哪里走二理解短路。在講速度、功率時(shí)可以類比兩個(gè)同學(xué)吃包子，怎么比較吃的快慢呢?即比較一秒鐘吃的個(gè)數(shù)，這樣出發(fā)速度、功率的定義就很容易理解了。

綜上所述，類比法在教學(xué)方面確實(shí)具有嚴(yán)格的邏輯推理難以取代的功效。但使用類比方法也應(yīng)注意到，類比方法往往用于問題研究的初始階段，兩個(gè)相類比的事物僅僅是某些方面相似，而不是等同。所以類比只能起解釋、啟發(fā)、模擬作用，而不能代替。例如:水流與電流畢竟不同，如果由水流的類比而認(rèn)為電流是從高處流向低處的，這是極其錯(cuò)誤的。再如，類比分子間的作用力時(shí)，必須說明，在分子間并不存在彈簧，只不過分子間的作用及其變化情況可以用這個(gè)模型來幫助我們想象。還如，我們通過液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因，類比得到氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因，通過液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，類比出大氣壓隨高度的升高而減小的特點(diǎn)。但我們不能以此認(rèn)為液體壓強(qiáng)具有P=ρgh的規(guī)律而得出大氣也有P=ρgh的規(guī)律等等，否則，這種類比的作用是極其消極而有害的。