运用“类比法”打造高效物理课堂

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(甘肃省金昌市金川区宁远中学)

在物理教学中，传授知识固然重要，然而掌握方法更可让学生受益终身。因此在教学中有意地渗透、传授物理学的研究、学习方法，使学生受到物理学研究、学习方法的熏陶和训练，并让他们逐步掌握和运用这些方法，而“类比法”就是其中之一。所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”，它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。在物理教学中，根据事物属性之间的关系，类比法常用的有概念类比、性质类比、规律类比、现象和模型的类比。

一、概念类比

物理概念是客观事物的物理本质在人们头脑中的反映，是物理事物的抽象。教师利用“类比法”就能够很好地帮助学生理解概念。例如，物理中常见的一些单位的比值，学生就常常混淆不清，不知道在哪个问题中使用哪个比值，这个比值和其它比值不同的地方在哪里。如速度、功率、电功率，教师可以把这三个单位比值加以总结，然后放在一起进行类比分析。通过表格列举新旧概念的相同或相似之处，可直接进行类比达到对新概念的掌握(如表1、表2所示)。

二、性质类比

在教学实践中，我体会到学好物理知识，需要具备一定的数学知识基础，不过即使数学基础不错，也并不意味着就一定可以学好物理。因为有的结论从数学知识的角度看是成立的，但从物理知识来看，又未必能成立。比如，代数式a=c/b(b≠0)这个表示式，可以说成a与c成正比，与b成反比。而在物理中有些表达式，上述的结论就不能成立，如导体的电阻R的表示式R=U/I是导体两端电压U与通过导体的电流强度I的比值来量度的，对这个公式，有的学生懂得电阻是导体本身的一种性质，却又盲目地认为R与U成正比，与I成反比。他们对究竟应该怎样理解和应用这个表示式还是模糊不清，但是如果将导体电阻和物质“密度”来加以“类比”，学生简单分析一下，便可以心领神会(如表3所示)。

三、规律类比

从物理学的角度看，不同的研究对象之间有许多相同或相似的特点，它们遵守着相同或相似的物理规律，教学中引导学生把知识内容间有相似特点的物理知识进行比较，发现它们之间的相似性以及不同之处，达到加强记忆的目的，从而提高记忆力。例如，液体压强规律、阿基米德定律、欧姆定律、焦耳定律等公式的形式相同，通过这种“类比”帮助同学们从中找出物理现象之间的共同规律，进行归纳小结，达到提高解决问题的能力和分析问题的能力(如表4所示)。

四、现象和模型类比

物理学的研究从对物理现象的感知，物理模型的认识入手，但是许多物理现象和物理模型往往是微观的，陌生和抽象的，难以直接进行直观的观察和解释。通过类比，我们可以收到化难为易、化陌生为熟悉、化抽象为形象的效果，深化和强化了对新知识的理解和记忆。

例如，电流的形成、电压的作用通过以熟悉的水流的形成，水压使水管中形成了水流进行类比，从而得出电压是形成电流的原因的结论。学生在学习电学知识时，在老师的引导下，联想到：水压迫使水沿着一定的方向流动，使水管中形成了水流；类似的，电压迫使自由电荷做定向移动使电路中形成了电流。抽水机是提供水压的装置，类似的，电源是提供电压的装置。水流通过涡轮时，消耗水能转化为涡轮的动能，类似的，电流通过电灯时，消耗的电能转化为内能。如果把电荷与哺乳动物类比，哺乳动物分为两性，雄性与雌性；则电荷分为两种：正电荷与负电荷。也可这样来推理：凡是与丝绸摩擦过的玻璃棒(带正电荷)相排斥的电荷必然与毛皮摩擦过的橡胶棒(带负电荷)相吸引；反之亦然。所以自然界中只有两种电荷。对于电荷间的作用规律，可用实验归纳法获得，当然也可推理得出。

初中学生还处于形象思维阶段，对一些抽象的物理知识还不容易理解，由此可知，应用类比方法是学生认识自然的重要方法，它是利用已有的知识，去学习新知识的一种可行方法。无论是概念的建立、规律的形成，还是知识的运用，对培养学生理解能力、思维能力和解题能力大有裨益。所以不失为一种促进学生知识“迁移”，提高学生素质的有效教学方法。在初中物理教学中运用类比法，可以激发学生的兴趣，培养学生的创新能力。