例談“類比法”在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

陸莎莎

(江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)星港學(xué)校 215000)

“類比法”是指人們在認(rèn)識新事物時(shí)，將該事物與已經(jīng)熟知的事物進(jìn)行同類比較，在經(jīng)過一系列的仔細(xì)分析研究后，推斷出新事物還可能擁有的與已知事物相類似的其他特征.舉個(gè)簡單的例子，比如：已知事物甲具有a、b、c、d這四種特性，而新事物乙具有a、b、c三種特性，則可以推測出乙可能還具備d特性，這就需要我們作進(jìn)一步的深入研究.

初中生對物理學(xué)習(xí)的模式主要以形象化為主，而物理學(xué)科中涉及到很多知識例如光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)等，幾乎都和學(xué)生的日常生活緊密相連，但生活是表象，知識是理論，學(xué)生在透過表象去學(xué)習(xí)理論的過程中，必須具備一定的抽象思維能力.然而初中生的抽象思維能力普遍較弱，對于那些抽象的物理概念很難理解和掌握，長此以往，很有可能導(dǎo)致學(xué)生喪失學(xué)習(xí)物理的信心.此時(shí)運(yùn)用“類比法”教學(xué)，將學(xué)生已有的知識與新學(xué)知識進(jìn)行類比，有利于增強(qiáng)教學(xué)的直觀性，幫助學(xué)生更好的理解抽象概念和規(guī)律，從而降低物理學(xué)習(xí)的難度，達(dá)到事半功倍的效果.下面筆者就結(jié)合自身多年的物理教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，通過具體案例來探討“類比法”在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用.

一、運(yùn)用“類比法”，將抽象概念具體形象化

在初中物理教學(xué)中，有許多知識比較抽象，無法用實(shí)驗(yàn)來演示，部分教師只能將這些知識硬生生的加塞給學(xué)生，使學(xué)生覺得枯燥無味，久而久之便失去了學(xué)習(xí)物理的興趣.此時(shí)教師若能改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，采用類比法教學(xué)，將抽象概念變得形象生動(dòng)，則不僅能使教師教得輕松，學(xué)生學(xué)得快樂，還能激活學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)，加快知識的正遷移，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生更好的掌握物理知識.

比如：在用分子模型(如圖1所示)解釋“固體、液體和氣體形態(tài)不同的原因”時(shí)，筆者將固體分子模型中的分子類比成學(xué)生，此時(shí)學(xué)生們正在上課，由于教師的威懾力比較強(qiáng)，所以學(xué)生們都能安靜的坐在座位上認(rèn)真學(xué)習(xí)，但有時(shí)也會(huì)在座位上做一些小動(dòng)作，這樣學(xué)生就能更好的理解“固體分子間的距離較小，分子間的作用力較大，它們只能在固定位置振動(dòng)，因此，固體有一定的體積和形狀”這一知識點(diǎn)了.對于液體分子，教師可以將它們類比成下課的學(xué)生們，盡管他們不需要坐在自己的座位上，但只能在教室附近活動(dòng)，這樣就能深入理解“液體分子間的距離比固體大，液體可以在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，因此，液體有一定的體積但沒有一定的形狀”這句話.同樣的，教師可以把氣體分子類比成放學(xué)后的學(xué)生們，大家各回各家，這樣學(xué)生們就自然而然明白了“氣體分子間距離最大，氣體分子能自由地在空間到處運(yùn)動(dòng)，因此，氣體既沒有一定的形狀，也沒有一定的體積”這一知識點(diǎn).

再比如：筆者在教學(xué)生“利用電流的流動(dòng)方向來區(qū)分正常電路和電源短路”時(shí)，可以將學(xué)生類比成自由電子，將走動(dòng)的學(xué)生類比成流動(dòng)的電流.

情況一：當(dāng)電源短路時(shí)，會(huì)形成強(qiáng)大的電流，迅速燒毀電源，發(fā)生嚴(yán)重的電路故障(如圖2甲所示)，這就好比學(xué)生們要從教室里走出去，但只有前門可以通過，此時(shí)門口沒有老師(類比成導(dǎo)線電阻為零的情況)，那么所有的學(xué)生一下子都從前門擠出去，就會(huì)顯得非常擁擠、混亂，還可能發(fā)生安全隱患.

情況二：若在剛才的電路中接入一個(gè)小燈泡，就不會(huì)形成強(qiáng)大的電流，也就不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)(如圖2乙所示)，這就好比前門突然來了個(gè)有威懾力的老師，他會(huì)引導(dǎo)學(xué)生們先排好隊(duì)，再有序走出教室，這樣就不會(huì)形成擁擠了.

情況三：若用試觸法將一根導(dǎo)線并聯(lián)在小燈泡的兩端(如圖2丙所示)，發(fā)現(xiàn)此時(shí)小燈泡突然熄滅，分析電流的流向可知：當(dāng)電流流經(jīng)分叉路口時(shí)，它會(huì)繞過小燈泡，直接從導(dǎo)線上通過，這就好比教室的前門和后門都開著，但前門的老師很有威嚴(yán)，后門的老師很軟弱，學(xué)生們便不敢從前門走，而是從后門口蜂擁而出，因此也同樣會(huì)像第一種情況那樣變得特別擁擠.

運(yùn)用形象具體的類比法教學(xué)，能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識時(shí)有一種身臨其境的體驗(yàn)，這不僅有助于加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解，更能讓學(xué)生在輕松愉悅的環(huán)境中找到學(xué)習(xí)物理的竅門.

二、運(yùn)用“類比法”，搭建新舊知識的“理解橋梁”

學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的過程實(shí)際上是在原有知識的基礎(chǔ)上不斷豐富、不斷拓展、不斷深化的過程.在初中物理學(xué)習(xí)中，有很多概念并非孤立存在，它們之間存在著一定的關(guān)聯(lián).如果教師在教學(xué)過程中能把新舊知識之間的聯(lián)系找出來，并進(jìn)行類比，則不僅有利于學(xué)生鞏固之前所學(xué)的知識，還能幫助學(xué)生更好、更快速的了解即將學(xué)習(xí)的新知識.

比如：筆者在講“分子間的相互作用力”時(shí)，由于分子看不見、摸不著，比較抽象，所以可以借助彈簧在壓縮、拉伸時(shí)所產(chǎn)生的彈力進(jìn)行類比.

情況一：當(dāng)分子處于平衡位置時(shí)，分子間的作用力為零，分子勢能最小，這就好比當(dāng)彈簧處于原長時(shí)，既不拉伸也不壓縮，彈簧未發(fā)生彈性形變，因此彈性勢能為零.

情況二：當(dāng)物體被壓縮時(shí)，分子間距離變小，分子勢能變大，分子間表現(xiàn)為排斥力，這就好比彈簧在被壓縮時(shí)，其長度變短，為了恢復(fù)原狀，會(huì)產(chǎn)生向外的彈力，能夠推動(dòng)物體做功，因此具有彈性勢能.彈簧被壓縮的程度越大，所具有的彈性勢能也越大.

情況三：當(dāng)物體被拉伸時(shí)，分子間距離變大，分子勢能變大，分子間表現(xiàn)為吸引力，這就好比彈簧在被拉伸時(shí)，其長度變長，為了恢復(fù)原狀，會(huì)產(chǎn)生向內(nèi)的彈力，能夠拉動(dòng)物體做功，因此也具有彈性勢能.彈簧被拉伸的程度越大，所具有的彈性勢能也越大.

情況四：當(dāng)分子間的距離足夠大時(shí)，分子間的作用力為零，這就好比當(dāng)用力把彈簧拉斷后，彈簧再也無法恢復(fù)原狀，因此彈力為零.

再比如：筆者在講“磁場”時(shí)，將磁場與之前所學(xué)的重力場和電場進(jìn)行類比.

重力場地球與地球附近的一切物體之間有力的作用地球與地球附近的一切物體之間相互吸引地球周圍存在重力場地球與各物體間的作用通過重力場來傳遞重力場是一種物質(zhì)電場電荷之間有力的作用同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引電荷周圍存在電場電荷間的作用通過電場來傳遞電場是一種物質(zhì)磁場磁極間有力的作用同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引磁體周圍存在磁場磁極間的作用通過磁場來傳遞磁場是一種物質(zhì)

除此之外，在講“電功率”時(shí)，可與機(jī)械功率相類比；在講“光的折射規(guī)律”時(shí)，可與光的反射定律相類比；在講“內(nèi)能”時(shí)，可與機(jī)械能相類比；在講“電壓表的使用”時(shí)，可與電流表的使用相類比......教師利用類比法教學(xué)，為學(xué)生搭建了新舊知識的“理解橋梁”，引導(dǎo)學(xué)生將已學(xué)知識作為切入點(diǎn)，去推導(dǎo)新事物的規(guī)律，在鞏固舊知識的同時(shí)，去研究新事物的真理，從而增加了學(xué)生對新事物的理解力.

三、運(yùn)用“類比法”，實(shí)現(xiàn)學(xué)科間的融會(huì)貫通

知識的海洋無邊無際，各學(xué)科知識之間又交叉滲透，因此類比法教學(xué)不僅僅局限在物理這一門學(xué)科中，教師可以將物理知識與其他學(xué)科的已學(xué)知識進(jìn)行類比，從而幫助學(xué)生拓寬視野，做到全面發(fā)展.比如：筆者在講“平面鏡的成像特點(diǎn)”時(shí)，為了讓學(xué)生更好的理解像與物的大小和位置關(guān)系，可以與數(shù)學(xué)中的“軸對稱”相類比，將平面鏡類比成軸，則像與物相對于平面鏡成軸對稱，接著根據(jù)數(shù)學(xué)中兩物體成軸對稱時(shí)的特點(diǎn)來引導(dǎo)學(xué)生自主歸納出平面鏡成像的特點(diǎn).再比如：筆者在講“機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化”時(shí)，利用化學(xué)反應(yīng)方程式來向?qū)W生解釋機(jī)械能的守恒定律.在化學(xué)中，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變.因此筆者借助化學(xué)中的質(zhì)量守恒定律來講解物理中的能量守恒定律，學(xué)生就很自然而然的明白了機(jī)械能在轉(zhuǎn)化過程中總量也保持不變.

將物理知識與其他學(xué)科的已學(xué)知識進(jìn)行類比，不僅能夠加強(qiáng)各學(xué)科間的融會(huì)貫通，還能降低物理學(xué)科中某些新授知識的教學(xué)難度，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)好物理的自信心.

綜上所述，運(yùn)用“類比法”教學(xué)，注重新舊知識之間的聯(lián)系，促進(jìn)了知識的遷移，可以將抽象的物理知識變得形象具體，將枯燥的物理知識變得生動(dòng)有趣，從而提高學(xué)生對物理知識的理解力，提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，又能鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造性思維，促進(jìn)學(xué)生在各學(xué)科間的全面發(fā)展.