類比,讓抽象變得形象

葉治中

〓〓在物理學(xué)中，有些物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律、習(xí)題等具有某些相似性。教師若能善于運用類比教學(xué)，不僅有利于學(xué)生對新知識的學(xué)習(xí)，還有利于對較復(fù)雜的物理過程和抽象的物理概念的理解，從而培養(yǎng)學(xué)生豐富的想象力和邏輯推理能力。

〓〓一、用類比法研究物理現(xiàn)象

〓〓物理學(xué)中有些物理現(xiàn)象較抽象，而學(xué)生只習(xí)慣于形象思維，缺乏抽象思維和邏輯推理能力，因此對抽象的物理現(xiàn)象難于認(rèn)識。若教師能想辦法，在學(xué)生已經(jīng)掌握的知識和新知識之間架起一座“橋”，讓新舊知識互相溝通，找出它們的共同點，相似點或相聯(lián)系的地方，然后以此為根據(jù)，就能推知新知識也具有舊知識的某些特性和規(guī)律，學(xué)生就能較順利地到達新知識的彼岸。其中類比就是溝通新舊知識聯(lián)系的一座較好的“橋”。

〓〓例如“電流做功”這節(jié)內(nèi)容是學(xué)生較難理解的，因為電流既看不見，又摸不著，如何來對物體做功？對初中學(xué)生而言，確實較為抽象，因此我就采用“水流做功”來加以類比，把“水流做功”的有關(guān)知識遷移到“電流做功”中去，是突破難點的有效方法，而“水流做功”對學(xué)生來說是相當(dāng)熟悉且已經(jīng)掌握的。在授課時可以這樣類比：在一根水管中安裝一個葉輪，然后給水管通水，我們可以看到葉輪在轉(zhuǎn)動，停止通水，葉輪則停止轉(zhuǎn)動，顯然，水管中流動的水流在推動葉輪轉(zhuǎn)動而做功，即水流對葉輪做功，把水能轉(zhuǎn)化為葉輪轉(zhuǎn)動的機械能。同理，若在導(dǎo)線上安裝一個用電器，例如電動機，然后給導(dǎo)線通過一定的電流，我們可以看到電機會轉(zhuǎn)動，停止通電，電機則停止轉(zhuǎn)動，顯然，導(dǎo)線中流過的電流在推動電機轉(zhuǎn)動而做功，即電流對電機做功，這便是“電流做功”，它把電能轉(zhuǎn)化為電機轉(zhuǎn)動的機械能。通過這樣的類比，“電流做功”便不再那么抽象，變得較為形象化，學(xué)生也就容易理解并掌握了。

〓〓為了加深學(xué)生對“電流做功”的理解，還可以繼續(xù)延伸類比：當(dāng)電流流過燈泡時，電流對燈泡做功，使它發(fā)光，把電能轉(zhuǎn)化為光能；當(dāng)電流流過電熱器時，電流對電熱器做功，使它發(fā)熱，把電能轉(zhuǎn)化為熱能，這些例子都是“電流做功”。經(jīng)過層層類比，就可以使學(xué)生較容易理解“電流做功”這種物理現(xiàn)象，其本質(zhì)就是電能向其它形式能的轉(zhuǎn)化。

〓〓二、用類比法講解物理概念和規(guī)律

〓〓物理學(xué)中有些概念較為抽象、難懂，學(xué)生在學(xué)習(xí)中較難接受和理解。采用類比的方法，可將抽象的物理概念變得比較形象、具體，容易理解和掌握。

〓〓例如“聲波”是一個較抽象的物理概念，學(xué)生較難理解，而“水波”這個概念學(xué)生則早已熟悉：在池塘里投一石塊，水面上立即激起一層層的水波，這些水波不斷向外擴散，乃至整個池面。聲音在空氣中以聲波的形式傳播，聲波的傳播與水波有著相似之處：聲源的振動通過空氣引起周圍空氣的振動，這種振動通過空氣不斷向外傳播，就象池面上的水波通過水面不斷向外傳播一樣，于是我們便聽到遠處傳來的聲音。

〓〓又如“光線”這個概念，不少學(xué)生認(rèn)為光就是線，像日常生活中的針線那樣一條條地傳播，這是不對的。因為光的本質(zhì)不是線，而是電磁波，它具有波粒二象性，但對于初中學(xué)生而言，要認(rèn)識它的本質(zhì)是相當(dāng)困難的。由于光在空氣中的傳播路徑通常是直線，所以我們很自然地把“光”比作“直線”，用一根帶箭頭的線段表示，箭頭的方向表示光的傳播方向，這樣就把“光”形象為“線”，稱之為“光線”。

〓〓再如“磁場”和“磁感線”這兩個概念，也是極為抽象的。因為磁場這種物質(zhì)既看不見，也摸不著，但它確實存在于磁體周圍，所以教學(xué)時，首先從磁場的基本性質(zhì)——對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用，讓學(xué)生感知、認(rèn)識磁場的存在；再在條形磁鐵周圍放置若干個小磁針，觀察小磁針N極的指向各不相同，表示磁場具有方向性。以此為基礎(chǔ)，用鐵屑形象地顯示條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍的磁場——是一簇簇由N極指向S極的曲線，我們稱之為磁感線，用磁感線可方便、形象地描述磁場。所以這節(jié)課的教學(xué)，除了采用實驗法教學(xué)外，更重要的是采用類比法教學(xué)，把看不見、摸不著的磁場類比為看得見的一簇簇由N極指向S極的曲線。這是物理教學(xué)中一種較為間接的類比（而前面提到的把“電流”比作“水流”，把“聲波”比作“水波”，我們可以稱之為直接類比），教師更要靈活、巧妙地運用于教學(xué)之中，使學(xué)生對那些抽象的物理概念變得形象、具體，易于理解和掌握。

〓〓物理規(guī)律的教學(xué)，也可用類比的方法。如比較晶體的熔化條件與液體的沸騰條件：（1）必須達到熔點或沸點；（2）達到熔點或沸點后要繼續(xù)吸熱。顯然，兩者的條件極為相似，教學(xué)時可以拿來類比。

〓〓這些物理概念和規(guī)律的異中求同、異中見同的類比，便于概念和規(guī)律的講解，降低教學(xué)難度，能幫助學(xué)生較順利地突破難點，從而更好地掌握新知識，同時也為學(xué)生提供了一種良好的學(xué)習(xí)方法和技巧。

責(zé)任編輯〓羅〓峰

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