類比法在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

王丹

摘 要：類比法作為一種重要的數(shù)學(xué)思想方法，在物理學(xué)中有著十分重要的地位。在教學(xué)過程中，教師將已知的物理現(xiàn)象與未知的物理現(xiàn)象做類比，可以找出它們的異同點，從而得到新知識的特征規(guī)律;將物理知識與生活經(jīng)驗做類比，可以幫助學(xué)生找出知識的來源，加強學(xué)生對知識的理解;將物理與其他學(xué)科做類比，有利于學(xué)生加深了解知識間的聯(lián)系。

關(guān)鍵詞：類比法;初中物理;應(yīng)用

我們常說，數(shù)理不分家。這與數(shù)學(xué)中的類比法相似，學(xué)生在學(xué)習(xí)新的物理知識時，也是通過觀察分析、歸納總結(jié)、判斷對比以找尋與新知識有著相似結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的已有知識，兩者進行類比，從而達到學(xué)習(xí)知識的目的。下面我將從自身經(jīng)驗出發(fā)，談?wù)勅绾螌㈩惐确ê侠淼剡\用到物理課堂中來。

一、利用類比法，加深對概念、新知識的理解

將物理知識與生活實例做類比。概念是學(xué)習(xí)新知識、解決問題的基礎(chǔ)，而對于剛剛接觸物理的初中生來說，很多概念是抽象、難以理解的，但如果我們能夠利用學(xué)生所熟悉的生活實例進行類比，不但能使所學(xué)內(nèi)容變得容易理解，而且有利提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們在生活中觀察思考、分析事物的能力。比如，在學(xué)習(xí)電流強度時，由于電流比較抽象，故我將電流類比作大自然的風(fēng)，同樣是“看不見，摸不著”的事物，但學(xué)生都知道如何去測量風(fēng)的強度──根據(jù)風(fēng)產(chǎn)生的效果（如：樹枝的搖曳程度以及樹枝的搖擺方向）。這樣學(xué)生就會思考如何去測量電流的強度，我們可以根據(jù)電流流過導(dǎo)體時產(chǎn)生的效果來研究電流的大小。再如，在學(xué)習(xí)微觀中分子間何時產(chǎn)生引力何時產(chǎn)生斥力的問題時，我向?qū)W生展示了用手拉彈簧，我將雙手比作兩個分子，當(dāng)彈簧平放在桌面上時即處于平衡狀態(tài)，分子間的斥力和引力相等;當(dāng)我雙手拉開彈簧時，雙手會感受到彈簧的拉力作用，類似于分子間的作用力表現(xiàn)為引力;當(dāng)我雙手壓縮彈簧時，雙手會感受到彈簧的推力，類似于分子間的作用力表現(xiàn)為斥力。

新舊知識間的類比。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，利用已有知識類比新知識，不但可以降低新知識的學(xué)習(xí)難度，而且可以復(fù)習(xí)鞏固已學(xué)知識，更有利于學(xué)生建立新的知識體系。比如：在學(xué)習(xí)光的折射時，我將光的反射與它作類比，在光的反射中，反射定律是由反射光線、入射光線、法線在同一平面上;其中入射光線和反射光線分居于法線兩側(cè)（法線居中）且反射角等于入射角（兩角相等）這三個方面組成。與之類似，在光的折射中，折射定律也主要是從折射光線、入射光線、法線三者是否共面;入射光線和折射光線是否居于法線的兩側(cè);折射角與入射角之間的大小關(guān)系這三個方面進行研究。讓學(xué)生自我探索、總結(jié)歸納光的折射規(guī)律，有利于加深學(xué)生對光的折射內(nèi)容的理解與掌握，同時，對于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，構(gòu)建知識體系都有極大的幫助。值得一提的是，總結(jié)歸納出容易混淆的物理量方便學(xué)生記憶和區(qū)分。如速度是衡量物體運動快慢的物理量，功率是衡量物體做功快慢的物理量，電功率是衡量用電器用電快慢的物理量等等。

二、利用類比來進行物理方法的教育

我認為，物理思想和數(shù)學(xué)思想類似，都是觀察分析、處理問題的方式與思路。我國一直以來都強調(diào)素質(zhì)教育，因此在教育學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過程中，對學(xué)生的要求不單單是會做題目，更要加強他們物理方法的指導(dǎo)和貫徹，使其遇到問題的時候能夠舉一反三，觸類旁通。其實，學(xué)生掌握物理方法和掌握物理知識的過程是相同的，都是在不斷解決問題的過程中，經(jīng)過多次反復(fù)的運用練習(xí)才能夠掌握。一般來說，一種物理方法可以處理一種或幾種有著相同特征的物理問題。如果我們再通過類比，就可以加深對物理方法的理解，并將同一種物理方法運用到不同領(lǐng)域或者不同的內(nèi)容上面。有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和思考問題的邏輯思維能力。物理學(xué)中運用比值法的例子，在運動學(xué)中，涉及速度、加速度、角速度三個物理量，它們有著類似的特征——在相同的時間，一些物理量的變化量也是相同的，通過變化量與時間的比值就可以衡量速度快慢的特征。比如簡單的速度定義就是一段時間的位移的變化量與這段時間的比值。教師利用速度的定義過程與角速度、加速度進行類比，可以使學(xué)生掌握比值法的本質(zhì)。也便于學(xué)生利用比值法去定義一些物理量，對以后物理知識的學(xué)習(xí)有著促進作用。

三、復(fù)習(xí)時運用類比進行總結(jié)概括

上面提到物理中有許多物理量是采用比值法定義的，比如歐姆定律中R=U/I，所以很多學(xué)生認為導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，與流過導(dǎo)體的電流I成反比。這樣就走入了誤區(qū)，沒有對定義的本質(zhì)去摸索。他們忽視了導(dǎo)體電阻的大小是由導(dǎo)體的材料所決定的，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)。這個式子不是導(dǎo)體電阻的決定式，它反映的其實是導(dǎo)體對電流的阻礙作用以及隨著電壓的改變，流過導(dǎo)體中的電流大小改變的情況。與此相似的還有密度的定義式ρ=m/v，物質(zhì)的密度ρ與物體質(zhì)量m和體積v都沒有關(guān)系，這個式子反映的是當(dāng)物體的質(zhì)量增大或縮小幾倍時，它的體積也隨之增大或縮小相同的倍數(shù)，物體的密度ρ是由物體材料決定的。類似的物理量還有很多，如比熱容、熱值等，它們都是由物質(zhì)本身的材料決定的。因此，教師在復(fù)習(xí)某一內(nèi)容時，可以采取類比法對類似的內(nèi)容進行概括總結(jié)，這樣有利于梳理知識結(jié)構(gòu)，解決學(xué)生的知識盲點，使其更好地理解和掌握已學(xué)知識，從而形成良好的物理知識體系。

類比法是初中物理學(xué)習(xí)的一種重要方法，學(xué)生擁有好的學(xué)習(xí)方法就可以輕松完成學(xué)習(xí)任務(wù)，促使自身素質(zhì)發(fā)展。教師在物理教學(xué)過程中，運用類比法加強知識間的聯(lián)系，并引導(dǎo)學(xué)生理解掌握類比法精髓，對學(xué)生理解物理概念、原理、現(xiàn)象有著極大的好處，而且有利于拓展學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，為以后知識的學(xué)習(xí)做好鋪墊。