高中物理教学课堂中的类比法的运用解析

宗德君

类比法就是同类进行比较推理的方法，它主要通过对两个事物之间存在某种相同或者类似的共同点，来推断它们之间是否还存在有其他方面的相同相似点.物理学科的基础以实验为奠基，往往能够给人一种很具体、直观的感觉.那么，怎样将类比法运用到物理的教学中呢？比如：物理现象、规律之类的都可以使用到类比法，通过类比法的运用，可以很好的激发学生的想象力和推断能力，从而让学生在不知不觉中获取新的知识.随着教学改革的步伐越迈越快，这就要求教师不断地更新教学方式与模式，以让更加多的学生掌握好高中物理这门学科，从而提高教学的质量.在教学过程中，合理地运用类比法，能够有效地帮助学生在解答题目的时候简单化，能够将新旧知识相互连接，达到以点带面的学习效果.

1 教学过程中对学生类比思维步骤的培养

教学过程中最难的工作就是对难点的突破工作.在突破环节中，首先要依靠已经掌握的一些基本的物理模型，比如，碰撞模型（两小球）、爆炸模型、人船模型等.通过这些模型的参照后，再将待探究问题与类似已知的规律、模型以及物理过程进行对比，这过程需要找出“相当”的物理量，然后通过现有的公式套入，将问题顺利解决.在高中物理学习阶段中使用类比法进行解决问题的时候，它的解题过程是可以进行简单化的.常规分析，类比法在教学中的使用方法分为以下三个步骤；

1.1 开展知识构建工作，找到类比原型

在时常的教学阶段内，都会听见学生们讨论说物理知识能看得懂也听得懂，可是，在做练习题的时候却容易出现错误.剖其原因所在，学生的学习效果不理想，主要是学习缺乏系统性的知识，学生的学习知识太零散了，没有能将知识融会贯通.

学者欧拉曾经指出：“类比的性质就是大胆的创造，不过得首先将其相似属性找到”.在学生学习知识的过程中，当遇到新的知识点的时候，总会很认真努力地寻找原有知识结构中的相似点以及相同的信息，在新的物理问题产生的时候，也会尝试通过将自己掌握的方法进行解决.譬如：在电场学习这一过程里，首先老师应该将电场与磁场的相似的属性一一地列出；电荷与电荷两者之间存在着相互作用力，磁极相互之间也一样存在着相互作用力；因为电荷周围环境存在着电场，所以，通过类比的形式分析出磁极周围也有磁场的存在；因为电荷之间不能够进行直接的作用力，需要电场的传递帮助，由此可以通过类比分析出磁极间的相互作用同样也不能直接的产生，因此，在磁极间相互传递的相互作用也必须依靠磁场来决定；根据电场是一种物质，可以推判出磁场其也是物质.

为此，当老师要在新课程教授时，需要在学生原有学习的知识结构中，将相应的类比原型找到，然后通过分析以此来帮助学生能够更加容易地接受新的知识点.

1.2 课堂中将类比法对新旧知识进行比对

教师在传授知识上课的时候，应该让学生做到温故而知新，不断地让学生对旧知识的复习加深理解，从而引出新的学习点，找出它们存在的关联，也就是类比出它们的相同相似点，这样可以让学生从中获得更多的启示，那么接下来的学习也就简单易懂了，这样既巩固了旧知识点又把新的知识点带入，从而让学生掌握整个知识体系.

通过选好类比模型就可进行新旧知识的比较.譬如：在授课过程中建立功率这个概念时，通过学生对速度的熟悉，使其将概念的整个形成与速度进行类比.把物体运动的快慢与做功的快慢进行相互比较，可以用相同的时间比较位移，也可以使用相同的位移比较时间，但是位移和时间两者不相同时，速度的定义需要看齐单位时间内通过的位移.相同道理，物体做功的快慢对比可以用于相同的功比较所花的时间，还可以用相同的时间来比较所做的功，当做功和时间存在差异的时候，需要看单位时间范围内所做的功，以此建立功率的概念.这整个阶段中相似的几个要素分别是：总量，时间，效率.速度可以将运动的快慢区分衡量出来，这就形成单位时间的运动效率.同样，做功的快慢由功率决定，就是单位时间内做功的效率.

教师在讲解导体发生静电感应这个阶段过程中，看不见、摸不着的状况导致学生不能够很好地理解其中性质，就算采用多媒体的演示方式，也受到很多因素的限制，当然，这些演示还必须在有条件的允许下进行，还得有足够的时间安排课件设计.为了简便明了，在静电感应的阶段中可以采取类比的形式：在教室中将学生与课桌围成一个整体，将其类比成一个导体，设学生为自由电子，课桌比喻成带正电微粒，一人一桌，这表示物质中的正负中和不显电性，将教师类比成激发电场的点电荷.假设老师带正电，那么在座的所有学生（自由电子）就会受到电场力的作用全部都向前前窜一个位置，即第一排会出现没有座位的学生，站立学生为感应出的负电荷，而最后一排则出现空位（感应出的正电荷）.反之，假设老师带负电，所有的学生（自由电子）因受到电场力的作用，全部依次向后窜一个位置，那么第一排的位置将会是空的（感应出的正电荷），而最后一排的位置就会显示学生没有位子坐的状态（感应出的负电荷），通过这样的类比，就能准确地帮助学生更好地理解静电感应的过程.

1.3 温故而知新，学会迁移

在物理教学中，什么是最难教导学生的呢，莫过于物理规律，它既是物理学习中一项重点，也是很难学习的内容.那类比法在物理规律的学习上有没有什么作用呢？让我们来看看，在很多时候运用好类比法，会让学生能更快速、简单明了地掌握知识，它不单单可以加深学生对所学知识的印象，更加能启发学生开动脑筋去进行举一反三，从而让学生学习物理规律更加地如鱼得水，提高解题效率.

2 类比法在例题中的应用

例题1 一只质量为m的猫，跳起来抓住悬挂在天棚顶上的竖直木杆，木杆的质量为M，在锚挑起抓到木杆的一瞬间绳子断了，设木杆长度够长，猫继续向上攀爬，猫与地面的高度保持不变，求解木杆下降的加速度.

解析 如果单独针对杆进行分析，分析其与猫的受力程度，学生在这过程会觉得很复杂，很难分清状况.假设将杆与猫看成同一个物体，那么绳子断了之后，其合外力可以这样解答；

（M+m）g，高度不变，猫加速度为零，.设杆加速是a2，运用牛顿第二定律可得出；

从中，我们可以清楚看到.这两道题目虽然有着不同的性质，但是其实两者是有着相同的本质，基本上都是可以通过使用整体法将两个物体看做一个物体来进行分析，将复杂难度高的问题简单化，解题思路的简单性就显而易见，日后相似类似的文章都可以采取此种解题方法.

综述，在课堂教学时，能够把类比法恰当地运用到知识的讲解过程里，能够很好的将物理知识简单化、条理化，让学生融会贯通，还能够培养学习的解题思维，养成良好的学习习惯.为此，在教学阶段要有计划有目标地渗透此种方法融入课堂中，让学生快速掌握运用好类比法，为日后的学习奠定好坚实的学习基础.