类比,让抽象变得形象

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  〓〓在物理学中,有些物理现象、概念和规律、习题等具有某些相似性。教师若能善于运用类比教学,不仅有利于学生对新知识的学习,还有利于对较复杂的物理过程和抽象的物理概念的理解,从而培养学生丰富的想象力和逻辑推理能力。
  〓〓一、用类比法研究物理现象
  〓〓物理学中有些物理现象较抽象,而学生只习惯于形象思维,缺乏抽象思维和逻辑推理能力,因此对抽象的物理现象难于认识。若教师能想办法,在学生已经掌握的知识和新知识之间架起一座“桥”,让新旧知识互相沟通,找出它们的共同点,相似点或相联系的地方,然后以此为根据,就能推知新知识也具有旧知识的某些特性和规律,学生就能较顺利地到达新知识的彼岸。其中类比就是沟通新旧知识联系的一座较好的“桥”。
  〓〓例如“电流做功”这节内容是学生较难理解的,因为电流既看不见,又摸不着,如何来对物体做功?对初中学生而言,确实较为抽象,因此我就采用“水流做功”来加以类比,把“水流做功”的有关知识迁移到“电流做功”中去,是突破难点的有效方法,而“水流做功”对学生来说是相当熟悉且已经掌握的。在授课时可以这样类比:在一根水管中安装一个叶轮,然后给水管通水,我们可以看到叶轮在转动,停止通水,叶轮则停止转动,显然,水管中流动的水流在推动叶轮转动而做功,即水流对叶轮做功,把水能转化为叶轮转动的机械能。同理,若在导线上安装一个用电器,例如电动机,然后给导线通过一定的电流,我们可以看到电机会转动,停止通电,电机则停止转动,显然,导线中流过的电流在推动电机转动而做功,即电流对电机做功,这便是“电流做功”,它把电能转化为电机转动的机械能。通过这样的类比,“电流做功”便不再那么抽象,变得较为形象化,学生也就容易理解并掌握了。
  〓〓为了加深学生对“电流做功”的理解,还可以继续延伸类比:当电流流过灯泡时,电流对灯泡做功,使它发光,把电能转化为光能;当电流流过电热器时,电流对电热器做功,使它发热,把电能转化为热能,这些例子都是“电流做功”。经过层层类比,就可以使学生较容易理解“电流做功”这种物理现象,其本质就是电能向其它形式能的转化。
  〓〓二、用类比法讲解物理概念和规律
  〓〓物理学中有些概念较为抽象、难懂,学生在学习中较难接受和理解。采用类比的方法,可将抽象的物理概念变得比较形象、具体,容易理解和掌握。
  〓〓例如“声波”是一个较抽象的物理概念,学生较难理解,而“水波”这个概念学生则早已熟悉:在池塘里投一石块,水面上立即激起一层层的水波,这些水波不断向外扩散,乃至整个池面。声音在空气中以声波的形式传播,声波的传播与水波有着相似之处:声源的振动通过空气引起周围空气的振动,这种振动通过空气不断向外传播,就象池面上的水波通过水面不断向外传播一样,于是我们便听到远处传来的声音。
  〓〓又如“光线”这个概念,不少学生认为光就是线,像日常生活中的针线那样一条条地传播,这是不对的。因为光的本质不是线,而是电磁波,它具有波粒二象性,但对于初中学生而言,要认识它的本质是相当困难的。由于光在空气中的传播路径通常是直线,所以我们很自然地把“光”比作“直线”,用一根带箭头的线段表示,箭头的方向表示光的传播方向,这样就把“光”形象为“线”,称之为“光线”。
  〓〓再如“磁场”和“磁感线”这两个概念,也是极为抽象的。因为磁场这种物质既看不见,也摸不着,但它确实存在于磁体周围,所以教学时,首先从磁场的基本性质——对放入其中的磁体产生力的作用,让学生感知、认识磁场的存在;再在条形磁铁周围放置若干个小磁针,观察小磁针N极的指向各不相同,表示磁场具有方向性。以此为基础,用铁屑形象地显示条形磁铁、蹄形磁铁周围的磁场——是一簇簇由N极指向S极的曲线,我们称之为磁感线,用磁感线可方便、形象地描述磁场。所以这节课的教学,除了采用实验法教学外,更重要的是采用类比法教学,把看不见、摸不着的磁场类比为看得见的一簇簇由N极指向S极的曲线。这是物理教学中一种较为间接的类比(而前面提到的把“电流”比作“水流”,把“声波”比作“水波”,我们可以称之为直接类比),教师更要灵活、巧妙地运用于教学之中,使学生对那些抽象的物理概念变得形象、具体,易于理解和掌握。
  〓〓物理规律的教学,也可用类比的方法。如比较晶体的熔化条件与液体的沸腾条件:(1)必须达到熔点或沸点;(2)达到熔点或沸点后要继续吸热。显然,两者的条件极为相似,教学时可以拿来类比。
  〓〓这些物理概念和规律的异中求同、异中见同的类比,便于概念和规律的讲解,降低教学难度,能帮助学生较顺利地突破难点,从而更好地掌握新知识,同时也为学生提供了一种良好的学习方法和技巧。
  责任编辑〓罗〓峰
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