论文部分内容阅读
摘要：类比法是高中物理教学中的重要方法，恰当的使用类比法，可以将物理中抽象的概念形象化，将复杂的问题简单化，激发学生的学习兴趣。类比法又可以分为概念类比、规律类比、物理现象与生活经验类比等。
关键字：类比法;教学;相似
物理、尤其是高中物理的某些概念和規律比较抽象，某些物理概念所描述的对象是看不见，摸不着的。在物理教学中，有些教师只是要求学生记住了概念和规律的外在形式，学生并没有真正理解和掌握规律的本质和内涵。
为了学生能更直观且深刻的认识物理概念和规律，作为物理教师，在实际教学中利用“类比法”是比较有效的。类比法是将两个形式或者内容相似的对象进行比较，找出它们的相同点或相似点，将对一个熟悉事物的认识和理解“迁移”到另一个相对新的事物上来。我认为在物理教学中的类比法有以下几类：即物理概念的类比、物理规律间的类比、物理思维方法的类比、物理规律与生活经验类比。
某些物理概念在形式上和内容上有相似的地方，如电流和水流，水流是我们日常生活中非常常见的事物，是一个很直观的概念，看的见摸的着，而电流是比较抽象的概念，是看不见的。为了让学生易于理解电流这个概念，可以将电流和水流进行类比，首先二者的名称是类似的，都有一个“流”字，水流是水的定向移动，而电流是自由电荷的定向移动。水流的形成需要水压，电流的形成需要电压，水流一般沿着水管流动，电流一般沿着导线流动，水管中的开关可以控制水流的通断，电路中的开关可以控制电流的通断。通过类比，学生将对水流的认识“迁移”到对电流的认识，从而对电流的认识更加深刻。
另外一个例子，重力场和电场可以进行类比、重力场的性质是对放入重力场中的物体有力的作用，与之对应，电场的性质是对放入电场中的电荷有力的作用。在重力场中移动物体，重力可能做功，重力做正功，重力势能减小;重力做负功，重力势能增大，重力做了多少功，重力势能就改变多少量。与之对应，在电场中移动电荷，电场力可能做功，电场力做了多少功，电势能就变化多少量。重力势能是一个相对量，需要选择零势能面，与之对应，电势能也是一个相对量，也需要选择零势能面。
如在讲解电容器的电容时，将电容器与一个装有水的桶相比。水桶可以存水，电容器可以存电荷，水桶的底面积越大，相同高度下的容积大，可以装更多的水，电容器的容量越大，存储电荷的能力越强。给不同的电容器充相同的电荷，电容容量小的两极板间电压高，电容大的电压较低，可做如下类比：水桶的底面积大，装相同体积的水，其水面上升的高度较低，而底面积较小的水桶水的高度上升较多。
某些物理规律在内容和形式上具有相似性，也可以进行类比。如万有引力定律可以和库仑定律进行类比，万有引力定律的内容是：“物体间的万有引力与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比”，而库仑定律的定律的内容是：“真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比”可以将两个电荷与两个物体类比，将电荷的电量Q与物体的质量m相类比，万有引力的公式形式为：，而库仑定律的公式形式为：，通过教师引导学生进行类比，发现这两个规律的相似性，发现公式的形式类似，公式中都有一个常量，其中G是万有引力常量，k是静电力常量，通过类比，让学生对两个规律有更深刻的认识。再例如：物理中常常用比值定义法来定义某个物理量，如速度的定义为位移与时间的比值，其定义式为;加速度的定义为速度的变化量与时间的比值，其定义式为a=;压强的定义为物体所受的压力与受力面积之比，其定义式为P=，电场强度的定义为检验电荷在电场中受到的电场力与检验电荷的电荷量的比值，其定义式为E=，有很多的物理量的定义都用到了比值定义法，教师在教学中有意识的引导学生进行观察和类比，可以提高学生的归纳分析能力。
物理模型是人们为了研究问题的方便，抓住事物的主要特征而忽略次要因素抽象出来的。物理教学中有很多相似的物理模型，可以用类比法进行教学，如质点模型和点电荷模型是非常相似的，弹簧振子模型和单摆模型进行类比，电磁振荡和机械振荡进行类比;带电粒子在电场中的类平抛运动和平抛运动进行类比;如在研究气体压强成因时，可以将气体分子与小球进行类比，将气体分子大量撞击容器壁类比为很多的小球撞击一个平面，气体分子对容器壁的撞击力与小球对平面的撞击力进行类比。
教师还可以将某些物理概念和物理规律与生活经验进行类比，如学生对“加速度减小的加速运动”这种运动形式不易理解，教师可以举生活中的例子，一位参加百米赛跑的运动员，刚起跑时提速很快，即加速度较大，到后来体能消耗较大，加速开始乏力，加速变慢，即加速度变小，但速度还在增大。另外一个例子，一个人提着一桶水保持不动，问这位人对水做功吗？显然这个人虽然施加了力，但这桶水却没有位移，即这个人没有做功，但这个人觉得很累。教师可以引用一个成语“劳而无功”来描述这个人做功的情况，可以引用一句谚语，即“没有功劳，但有苦劳”来进行类比，教师的举例诙谐幽默，使学生觉得有趣，学生也更容易理解功的概念。
总之，教师在物理教学中运用类比法，可以使得抽象的物理概念形象化，便于学生理解和进行知识迁移，使学生的知识体系系统化，网络化。可以提高学生的学习兴趣、学习能力和学习效果。
参考文献
[1]王较过、李贵安主编 物理教学论 陕西：陕西师范大学出版社
[2]教育部 普通高中物理课程标准2017版 北京：人民教育出版社
[3]李富强 中学教学参考.理科版 2014年第04期
关键字：类比法;教学;相似
物理、尤其是高中物理的某些概念和規律比较抽象，某些物理概念所描述的对象是看不见，摸不着的。在物理教学中，有些教师只是要求学生记住了概念和规律的外在形式，学生并没有真正理解和掌握规律的本质和内涵。
为了学生能更直观且深刻的认识物理概念和规律，作为物理教师，在实际教学中利用“类比法”是比较有效的。类比法是将两个形式或者内容相似的对象进行比较，找出它们的相同点或相似点，将对一个熟悉事物的认识和理解“迁移”到另一个相对新的事物上来。我认为在物理教学中的类比法有以下几类：即物理概念的类比、物理规律间的类比、物理思维方法的类比、物理规律与生活经验类比。
某些物理概念在形式上和内容上有相似的地方，如电流和水流，水流是我们日常生活中非常常见的事物，是一个很直观的概念，看的见摸的着，而电流是比较抽象的概念，是看不见的。为了让学生易于理解电流这个概念，可以将电流和水流进行类比，首先二者的名称是类似的，都有一个“流”字，水流是水的定向移动，而电流是自由电荷的定向移动。水流的形成需要水压，电流的形成需要电压，水流一般沿着水管流动，电流一般沿着导线流动，水管中的开关可以控制水流的通断，电路中的开关可以控制电流的通断。通过类比，学生将对水流的认识“迁移”到对电流的认识，从而对电流的认识更加深刻。
另外一个例子，重力场和电场可以进行类比、重力场的性质是对放入重力场中的物体有力的作用，与之对应，电场的性质是对放入电场中的电荷有力的作用。在重力场中移动物体，重力可能做功，重力做正功，重力势能减小;重力做负功，重力势能增大，重力做了多少功，重力势能就改变多少量。与之对应，在电场中移动电荷，电场力可能做功，电场力做了多少功，电势能就变化多少量。重力势能是一个相对量，需要选择零势能面，与之对应，电势能也是一个相对量，也需要选择零势能面。
如在讲解电容器的电容时，将电容器与一个装有水的桶相比。水桶可以存水，电容器可以存电荷，水桶的底面积越大，相同高度下的容积大，可以装更多的水，电容器的容量越大，存储电荷的能力越强。给不同的电容器充相同的电荷，电容容量小的两极板间电压高，电容大的电压较低，可做如下类比：水桶的底面积大，装相同体积的水，其水面上升的高度较低，而底面积较小的水桶水的高度上升较多。
某些物理规律在内容和形式上具有相似性，也可以进行类比。如万有引力定律可以和库仑定律进行类比，万有引力定律的内容是：“物体间的万有引力与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比”，而库仑定律的定律的内容是：“真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比”可以将两个电荷与两个物体类比，将电荷的电量Q与物体的质量m相类比，万有引力的公式形式为：，而库仑定律的公式形式为：，通过教师引导学生进行类比，发现这两个规律的相似性，发现公式的形式类似，公式中都有一个常量，其中G是万有引力常量，k是静电力常量，通过类比，让学生对两个规律有更深刻的认识。再例如：物理中常常用比值定义法来定义某个物理量，如速度的定义为位移与时间的比值，其定义式为;加速度的定义为速度的变化量与时间的比值，其定义式为a=;压强的定义为物体所受的压力与受力面积之比，其定义式为P=，电场强度的定义为检验电荷在电场中受到的电场力与检验电荷的电荷量的比值，其定义式为E=，有很多的物理量的定义都用到了比值定义法，教师在教学中有意识的引导学生进行观察和类比，可以提高学生的归纳分析能力。
物理模型是人们为了研究问题的方便，抓住事物的主要特征而忽略次要因素抽象出来的。物理教学中有很多相似的物理模型，可以用类比法进行教学，如质点模型和点电荷模型是非常相似的，弹簧振子模型和单摆模型进行类比，电磁振荡和机械振荡进行类比;带电粒子在电场中的类平抛运动和平抛运动进行类比;如在研究气体压强成因时，可以将气体分子与小球进行类比，将气体分子大量撞击容器壁类比为很多的小球撞击一个平面，气体分子对容器壁的撞击力与小球对平面的撞击力进行类比。
教师还可以将某些物理概念和物理规律与生活经验进行类比，如学生对“加速度减小的加速运动”这种运动形式不易理解，教师可以举生活中的例子，一位参加百米赛跑的运动员，刚起跑时提速很快，即加速度较大，到后来体能消耗较大，加速开始乏力，加速变慢，即加速度变小，但速度还在增大。另外一个例子，一个人提着一桶水保持不动，问这位人对水做功吗？显然这个人虽然施加了力，但这桶水却没有位移，即这个人没有做功，但这个人觉得很累。教师可以引用一个成语“劳而无功”来描述这个人做功的情况，可以引用一句谚语，即“没有功劳，但有苦劳”来进行类比，教师的举例诙谐幽默，使学生觉得有趣，学生也更容易理解功的概念。
总之，教师在物理教学中运用类比法，可以使得抽象的物理概念形象化，便于学生理解和进行知识迁移，使学生的知识体系系统化，网络化。可以提高学生的学习兴趣、学习能力和学习效果。
参考文献
[1]王较过、李贵安主编 物理教学论 陕西：陕西师范大学出版社
[2]教育部 普通高中物理课程标准2017版 北京：人民教育出版社
[3]李富强 中学教学参考.理科版 2014年第04期