類比法在高中物理教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)用淺談

龍玉云

摘要：隨著高中物理教學(xué)重點(diǎn)要求的不斷提高，研究類比法在該項(xiàng)教學(xué)工作中的應(yīng)用至關(guān)重要。本文首先對(duì)類比法相關(guān)內(nèi)容做了概述，從用類比法提出新概念，定義新的物理量，以及新知識(shí)與舊知識(shí)的類比、生活經(jīng)驗(yàn)與物理量、物理規(guī)律的類比等方面，研究了其在教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用，最后提出了類比法教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：類比法；高中物理；教學(xué)重點(diǎn)；應(yīng)用

一、前言

作為能夠有效提升高中物理重點(diǎn)教學(xué)效果的教學(xué)方法之一，類比法受到廣大教育人員的關(guān)注。研究類比法在高中物理教學(xué)重點(diǎn)的應(yīng)用，有助于更好地提升對(duì)類比法的分析與掌握力度，進(jìn)而從整體上保障高中物理教學(xué)效果的取得。

二、類比法概述

類比法是通過(guò)比較兩個(gè)物理量得出新的理論設(shè)想或加深對(duì)新知識(shí)的理解和記憶。類比法是人們熟知的幾種邏輯推理中最富創(chuàng)造性的?？茖W(xué)史上很多重大發(fā)明、發(fā)現(xiàn)就起源于類比。類比法是一種“從特殊推到特殊的科學(xué)方法”，在物理教學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。物理學(xué)中有些運(yùn)動(dòng)，特點(diǎn)非常相似，我們可以通過(guò)類比，用熟悉的運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解和分析新的運(yùn)動(dòng)。如，帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)與平拋運(yùn)動(dòng)相似，我們就可以用求解平拋運(yùn)動(dòng)的方法分析帶電粒子的偏轉(zhuǎn)。再如，核外電子繞核運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與衛(wèi)星繞中心天體的運(yùn)動(dòng)相似，我們就可以根據(jù)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)特征來(lái)理解玻爾原子能級(jí)。類比法還可以實(shí)現(xiàn)物理理論的創(chuàng)新和突破。如，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)即電生磁的現(xiàn)象后，法拉第就想，既然電能生磁，那么磁能否生電呢，通過(guò)十年的不懈努力，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

三、用類比法提出新概念，定義新的物理量

高中物理是自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)科學(xué)，許多物理問(wèn)題的研究思路和描述的方法相似。教師在課堂教學(xué)中要善于發(fā)現(xiàn)并充分利用這種類似。例如：在高中物理中引入磁場(chǎng)概念、定義表述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法時(shí)就運(yùn)用了類比。首先把電場(chǎng)與磁場(chǎng)有關(guān)的相似屬性列出：如電荷之間有相互作用力，磁極之間也有相互作用力；電荷之間是同號(hào)相斥，異號(hào)相吸，磁極之間也是同名相斥，異名相吸；這樣就由電荷周圍存在電場(chǎng)，可以類比提出磁極周圍也應(yīng)存在磁場(chǎng)；由電荷間的作用力是通過(guò)電場(chǎng)傳遞的，可以類比推出磁極間的相互作用力也是通過(guò)磁場(chǎng)傳遞的，這樣就提出了新的物理概念磁感應(yīng)強(qiáng)度。

四、新知識(shí)與舊知識(shí)的類比

物理學(xué)是自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)科學(xué)，它不僅有一定的知識(shí)內(nèi)容，而且這些內(nèi)容之間存在著必然的內(nèi)在聯(lián)系。將新、舊知識(shí)進(jìn)行類比，給學(xué)生以啟示，使學(xué)生易于掌握新知識(shí)，同時(shí)也鞏固了舊知識(shí)。在講到電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=F/q，電容的定義式C=Q/C及磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=F/IL時(shí)，問(wèn)E的大小是否與F、q有關(guān)？C的大小是否與Q、C有關(guān)？B的大小是否與F、IL有關(guān)？都可以與學(xué)生熟悉的電阻的定義式R=U/I類比。這種簡(jiǎn)單的類比，使學(xué)生頓悟：E、B是描述場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量，C是描述電容器容納電荷的物理量，均與定義式分子、分母中的物理量無(wú)關(guān)。究其原因，蓋它們都是事物本身的物質(zhì)屬性。又比如在講到電場(chǎng)一章時(shí)，概念多且抽象，學(xué)生難理解、掌握。由于兩個(gè)電荷間作用力的表達(dá)式與兩個(gè)物體間的萬(wàn)有引力表達(dá)式的形式相似。電場(chǎng)中許多概念與重力場(chǎng)中的概念有相似的規(guī)律、特點(diǎn)。在學(xué)習(xí)電場(chǎng)中的概念時(shí)，就可以用電勢(shì)能與重力勢(shì)能類比，電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)、規(guī)律與重力做功的特點(diǎn)、規(guī)律類比；電勢(shì)與高度類比；電勢(shì)差與高度差類比。通過(guò)類比，電場(chǎng)中的概念就變得直觀、具體易于理解、掌握。

五、生活經(jīng)驗(yàn)與物理量、物理規(guī)律的類比

生活中有許多我們耳聞目睹的、非常熟悉的對(duì)象、事情與我們物理中看不見(jiàn)摸不著的物理量、物理規(guī)律在某些方面有一定的相似性，遵守的規(guī)律也有一定的相似性。教師在教學(xué)中要善于發(fā)現(xiàn)這些相似性，并合理地加以利用。這樣原本抽象、難以理解的物理知識(shí)就變得具體，形象、直觀、通俗易懂.例如：在高一物理必修1第二章中會(huì)遇到這樣的問(wèn)題：下列運(yùn)動(dòng)是否存在：物體做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小到零，物體速度最大。對(duì)剛上高一的學(xué)生，很難理解這種運(yùn)動(dòng)中的加速度、速度大小關(guān)系。教師講解中若以人在成年以前，身高的變化規(guī)律做類比。每年人身高的變化類比物體運(yùn)動(dòng)的加速度，身高類比物體運(yùn)動(dòng)的速度。并假設(shè)人每年身高的增加量在減小，當(dāng)人成年后，每年身高增加量減小到零，人的身高增至最高值。又比如：在理解向心力概念時(shí)，教師一般會(huì)這樣講：向心力是按力的作用效果命名的力，不是物體另外受到的力。它可以是重力、彈力或摩擦力充當(dāng)?shù)?，也可以是它們的合力或某一個(gè)力的分力充當(dāng)?shù)?。如果我們以一個(gè)家庭中的成員來(lái)類比。一個(gè)家庭中有三口人，爸爸、媽媽、孩子。承擔(dān)打掃衛(wèi)生任務(wù)的可能是爸爸，也可能是媽媽，也可能是一家三口共同承擔(dān)。當(dāng)問(wèn)該家庭共有幾口人時(shí)，我們不能說(shuō)，四口人，除了爸爸、媽媽、孩子還有一個(gè)打掃衛(wèi)生的。這樣學(xué)生就很容易理解了這個(gè)概念。

六、類比法教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

1、類比方法雖然是一種重要的推理方法，是人們認(rèn)識(shí)新事物或有所新發(fā)現(xiàn)的重要思維方法，在物理教學(xué)中和解題中也起著重要作用，但同時(shí)也應(yīng)該讓學(xué)生知道類比方法的局限性，因?yàn)轭惐炔皇且环N嚴(yán)密的推理方法，類比推理的結(jié)果是否正確，還需要經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)。

2、被引用的另一對(duì)象應(yīng)為確有定論的、眾所周知的（如愛(ài)因斯坦）；被引用的另一對(duì)象和用以相比較的這一對(duì)象間，應(yīng)具有鮮明的、切實(shí)的可比性。否則，將因犯有類比不倫的錯(cuò)誤而使論述不能成立。

3、使用類比方法的基礎(chǔ)是兩類對(duì)象具有相同或相似處，但同時(shí)必須說(shuō)明它們的不同之處，以避免知識(shí)出現(xiàn)負(fù)遷移現(xiàn)象。

4、在類比的時(shí)候一定要注意科學(xué)性，不要使其庸俗化。庸俗的類比是不能達(dá)到加深學(xué)生理解知識(shí)的目的的。有些同學(xué)將兩種電荷同性相斥、異性相吸竟類比為男女之間同性相斥、異性相吸，這樣不切實(shí)際而又庸俗化的對(duì)比出現(xiàn)在課堂上是不能容許的。

七、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)類比法在高中物理教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)用的研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)教學(xué)方法良好實(shí)施效果的取得，有賴于對(duì)其多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)與關(guān)鍵要素的充分掌控，有關(guān)人員應(yīng)該從高中物理教學(xué)的客觀實(shí)際出發(fā)，研究制定最為符合實(shí)際的類比法應(yīng)用實(shí)施策略。參考文獻(xiàn)

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