如何應(yīng)用類比遷移法學(xué)習(xí)初中物理

文/代榮芹

（作者系北京市育才學(xué)校物理教師）

“工欲善其事，必先利其器?！比绻覀兿胍龊靡患拢苤匾囊稽c(diǎn)就是擁有精良的工具，具備適當(dāng)?shù)氖侄巍Ｍ?，?duì)于學(xué)習(xí)者，掌握好的學(xué)習(xí)方法尤為重要，尤其是物理這門學(xué)科。很多學(xué)生都“談物理色變”，覺(jué)得物理太難了，殊不知，他們多數(shù)人只是一味地埋頭苦學(xué)，卻忽視了學(xué)習(xí)方法的重要性。其實(shí)，從物理學(xué)的角度看，不同的研究對(duì)象之間有許多相同或相似的特征，他們必然遵守著相同或相似的物理規(guī)律，二者之間有著必然的內(nèi)在聯(lián)系。如果抓住研究對(duì)象的特征，巧妙地應(yīng)用類比，在進(jìn)行物理學(xué)習(xí)的時(shí)候一定會(huì)收到事半功倍的效果。

所謂類比，實(shí)際上是一種從特殊到特殊、從一般到一般、從特殊到一般的推理。它是根據(jù)兩個(gè)（或兩類）對(duì)象在某一方面的相同或相似從而推出他們?cè)诹硪环矫嬉部赡芟嗤蛳嗨频囊环N邏輯思維。在物理學(xué)習(xí)中運(yùn)用類比思維可以幫助理解較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)和知識(shí)。學(xué)生之所以覺(jué)得學(xué)好物理不容易，是因?yàn)樗倪壿嬓院軓?qiáng)，對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)和能力的要求較高。其實(shí)只要善于發(fā)現(xiàn)規(guī)律積極總結(jié)，將類比法巧妙地應(yīng)用到初中物理學(xué)習(xí)中，學(xué)好物理并不難。那在學(xué)習(xí)初中物理的哪些知識(shí)時(shí)可以使用類比遷移法，具體又該如何應(yīng)用呢？

在同一公式的不同物理量之間使用類比

在形式相同的不同公式之間使用類比

初中學(xué)生的思維模式以形象思維為主，抽象思維能力相對(duì)較差。雖然物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，給人的感覺(jué)比較具體、形象，但是其理論（概念、定義、定律、規(guī)律等）是對(duì)實(shí)驗(yàn)、事物等經(jīng)過(guò)抽象而形成的，學(xué)生往往會(huì)覺(jué)得物理理論很深?yuàn)W，難以理解和接受。而運(yùn)用類比的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，能以舊帶新、循序漸進(jìn)，可以使學(xué)生從形象思維轉(zhuǎn)變?yōu)槌橄笏季S，幫助學(xué)生有效地把握物理知識(shí)、發(fā)展智力、培養(yǎng)能力。

在對(duì)形式相同的不同公式的 理解上使用類比

在學(xué)習(xí)密度公式時(shí)，學(xué)生可以試著從以下幾個(gè)方面來(lái)理解：

1.對(duì)同種物質(zhì)。

密度相同，質(zhì)量與體積的比值相同，即質(zhì)量跟體積成正比。它包括三方面的含義：

（1）質(zhì)量大的體積也大。

（2）質(zhì)量增大，體積也隨之增大。

2.對(duì)不同的物質(zhì)。

（1）質(zhì)量相同時(shí)，體積跟密度成反比，它也包括三方面的含義：

①密度大的體積小。

②密度變大體積減小。

例1：媽媽讓小明用剛好能裝下500克水的瓶子去商店買了500克食用油，問(wèn)誰(shuí)賺誰(shuí)賠。

例2：冰化成水以后，它的（ ）

A.體積變小、質(zhì)量變小。

B.密度變大、質(zhì)量變大。

C.密度變小、質(zhì)量不變。

D.密度變大、質(zhì)量不變。

例3：在調(diào)好的天平兩盤中分別放一鐵塊和一銅塊，天平恰好平衡，此時(shí)鐵塊和銅塊的體積之比是_________________。（ρ鐵=7.9×103kg/m3，ρ銅=8.9×103kg/m3）

這3道題的解答分別采用上述三方面的理解就會(huì)非常簡(jiǎn)便。

（2）體積相同時(shí)，質(zhì)量跟密度成正比，含義與1中的（1）（2）（3）同理。如此解答類似下列的題型，相當(dāng)方便。

例4：最多能裝5千克植物油的瓶子，如果用它裝滿水，則瓶?jī)?nèi)水的質(zhì)量將（ ）。

A.大于5千克。

B.小于5千克。

C.等于5千克。

D.無(wú)法判斷。

例5：如果把體積相等的鐵塊和銅塊分別放在調(diào)好的天平的兩盤中，放_(tái)____塊的盤會(huì)高些。（ρ鐵=7.9×103kg/m3，ρ銅=8.9×103kg/m3）

例6：一個(gè)瓶子能裝1千克水，用這個(gè)瓶子能裝______千克煤油。（ρ煤油=0.8×103kg/m3）

其實(shí)，對(duì)這些公式所對(duì)應(yīng)的物理概念的定義、單位、含義等方面的學(xué)習(xí)都可以使用類比。如學(xué)生對(duì)速度從以下幾個(gè)方面進(jìn)行學(xué)習(xí)：

a.物理意義：表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢。

b.定義：物體通過(guò)的路程與所用時(shí)間的比值或物體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程叫速度。

d.單位：米/秒（國(guó)際）；千米/小時(shí)（常用）（由長(zhǎng)度單位和時(shí)間單位復(fù)合而成）。

e.應(yīng)用。

當(dāng)學(xué)到壓強(qiáng)時(shí)，不僅可用類比的方法從5個(gè)方面進(jìn)行學(xué)習(xí)，其定義的方法、單位的由來(lái)、應(yīng)用都極其相似：

a.物理意義：表示壓力的作用效果。

b.定義：物體所受的壓力與受力面積的比值或物體單位面積上所受的壓力叫壓強(qiáng)。

d.單位：牛/米2（由力的單位和面積的單位復(fù)合而成）。

e.應(yīng)用。

對(duì)于密度、功率等概念的學(xué)習(xí)都可以使用相同的方法。只是在使用類比方法進(jìn)行學(xué)習(xí)的同時(shí)也要關(guān)注它們?cè)诒硎錾系募?xì)微差別，不要將不同的概念混為一談。

類比思維是物理思維的一種重要形式。開普勒曾說(shuō)過(guò)：“我珍視類比勝于任何別的東西，它是我最可信賴的老師，它能揭示自然界的秘密?！边\(yùn)用物理類比思維可以把陌生的對(duì)象和熟悉的對(duì)象進(jìn)行對(duì)比，把未知的東西和已知的東西對(duì)比，特別是在還不足以進(jìn)行歸納推理和演繹思維的情況下，類比更是得天獨(dú)厚，它可以啟發(fā)思路、提供線索，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物理世界。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，如果善于總結(jié)和歸納就會(huì)發(fā)現(xiàn)很多地方都能用類比的方法來(lái)理解，如用水流的形成類比電流的形成，用水泵類比電源，用閥門類比開關(guān)，用水壓類比電壓……如果全體學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中都能注重以方法為主，變抽象為具體，變復(fù)雜為簡(jiǎn)單，學(xué)人之漁而非受人之魚，不僅學(xué)習(xí)會(huì)變得輕松、高效，自身也必將獲益。