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摘 要：电表改装是高中电学实验的基础，但由于学生对电表的结构和改装缺乏深度认识与理解，因此不能很好地处理电学实验中的相关问题，造成学生“会而不对”。运用类比法将电表改装与曹冲称象、杆秤原理相比较，为学生搭上脚手架降低学生知识接受难度，启发学生达成的思考与认知，推动教学效率的提升。
关键字：会而不对;类比法;电表改装
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1005-8877（2020）35-0005-02
【Abstract】Meter refitting is the basis of electrical experiment in senior high school. However，due to the lack of in-depth understanding and understanding of the structure and modification of electric meters，students can't deal with the relevant problems in electrical experiments well，resulting in students "being able to but not right". Using analogy method，this paper compares the electric meter refitting with Cao Chong's weighing and steelyard principle，builds scaffolding for students，reduces the difficulty of students' knowledge acceptance，inspires students' thinking and cognition，and promotes the improvement of teaching efficiency.
【Keywords】Can but not;Analogy method;Electricity meter refit
1.“会而不对”现象
“会而不对”是学生在处理某些问题时由于对该问题缺乏深度理解而出现的一种常见现象。课堂上学生听得认真、记得详细，自以为对所学知识已经熟练掌握，可当遇到实际问题时，特别是贴近实际的情景化问题时却无从下手。学生对新学的知识缺乏深度认识与理解，所学的新知识与原有的知识体系相互割裂，不能够很好地融合。反复如此，会极大损害学生学习物理的兴趣和信心，形成厌学情绪。
2.类比法概述
类比法是指将两个事物或研究对象进行对比，借助两事物或研究对象的相同属性，推出它们其他属性也可能相似或相同的一种思维方法。与归纳法和演绎法不同，类比法是一种由“特殊”到“特殊”的过程，教师在课堂教学中善于发现并充分利用类比法有助于帮助学生逃离思维陷阱、克服思维定势，构建新的物理图景，形成立体的知识框架，提升学生触类旁通的能力。
3.用类比法处理《电表改装》
电表改装是高中电学实验的基础，是电学实验系统误差产生的主要原因之一，对电表结构和改装的认识与理解直接影响学生对电学实验的准确分析，学生缺乏对电表的深度理解是造成电学实验“会而不对”的重要原因。
（1）研究课本，发现设计缺陷
对磁电式电流表的改装出现在选修物理3-1第二章第4节《串联电路和并联电路》的最后一部分，介绍这一内容之前书本已经详细介绍了串联电路和并联电路的连接方式及特点，但由于磁电式电流表（也称表头）的工作原理涉及磁场对通电导线的安培力作用，属于下一章磁场学习的内容，因此书本一笔带过，只是告知学生：从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律。表头与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。这样的介绍吊足了学生的胃口，但又不了了之，而教师在介绍时处于既想讲又不敢讲的矛盾之中。
（2）因势利导，巧讲电表结构
针对以上两种教学设计方案，笔者让学生先小组讨论“曹冲称象”的故事及测量原理。由于学生对这一故事非常熟悉，因此可以迅速提高学生的学习兴趣、积极性和课堂参与度，可以很容易思考出“曹冲称象”的测量本质是石头质量和大象质量之间的等量变换。
教师继续引导学生理解“曹冲称象”中“石头”替代大象的原因，那就是石头的易测属性和可微分属性，并据此抛出问题：如何制造一测量船，使其可以测量任意质量的大象？这是一个升级版的“曹冲称象”问题，在这一问题中让学生讨论得出：先将已知质量的石头一块一块地搬上船，并且每放一块石头，刻下一个痕迹，标记出相应的石头质量数，这样就相当于制作了一个大型的台秤，接着将未知质量的任何物体放到船上可以立刻得出质量。有了以上的基础，教师只要告知学生：通电导线在磁场中会有力的作用，且该力与电流的大小有关，学生自然会类比得出磁电式电流表的制作就是一次“制造测量船”的过程。
在教学时，教师运用语言直接描述抽象问题时很难将其表达清楚，而如果能将存在学生头脑中非常熟悉的生活场景合理地利用，善于发现它们与物理规律之间的相似性，类比物理规律，就可以使原本抽象、难以理解的物理知识就变得直观、形象、通俗易懂。
（3）乘胜追问，类比电表改装
电表的改装中除了要探讨电表的结构，还需要在此基础上将其改装为大量程电表，改装成大量程电压表需要串联一分压电阻，使串联之后的整体能够承受更大的电压值，而整体分担的电压与表头分担的电压有一定的比例关系，比值即为电表量程扩大的倍数，电流表改装原理与之类似。
运用类比法将电表改装与杆秤原理相比较为学生搭上知识的脚手架，降低学生新知识接受难度，启发学生达成的思考与认知，推动了教学效率的提升。
（4）学而时习，拓展思维路径
运用类比让学生快速地理解了电表的结构和改装，但当学生的知识框架搭建起来后要及时拆除“脚手架”，要让学生知道新的知识与类比对象之间存在的差异，要在原有的理解基础上向上升级、拓展思维路径，因此，在之后的教学中要有意识地回顾、加强这种测量思想。
例.（2011年第11题）某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。
（1）将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。适当调节滑动变阻器R?后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：
请根据实验数据作出U-R关系图象。
（2）用待测电阻RX替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。利用（1）中测绘的U-R图像可得RX=▲Ω。
解析：（1）根据表格数据描点，用平滑曲線连接，如图所示;（2）图像描述的就是电压和电阻的对应关系，在图像中找到电压为2.00V的点，就可以读出其横坐标大约为20Ω;
表面上看，本题与上述类比毫无关系，但仔细分析会发现，描点连线即为“制作测量船”，列出U-R关系式就是把能测量x和待测量y建立关系的过程，在“曹冲称象”问题中y和x的关系就是非常简单的y=x，而大多数实验的函数关系或函数关系图样可能很复杂，这是课堂学习之后老师对学生的一次次认知改造和思维的升级的过程。
4.结束语
通过类比法在电表改装这一问题中的运用可以发现，教师要善于为学生搭上“脚手架”降低学生知识接受难度，提高知识的留存度，要及时为学生拆除“脚手架”，拓展学生思维深度，形成立体的知识框架，形成在陌生问题世界的自我导航能力。
参考文献
[1]何志锋.以类比为刀刃，行庖丁解牛之术[J].高中数理化，2017（07）：37
[2]龙玉云.类比法在高中物理教学重点应用浅谈[J].未来英才，2016（15）：83
关键字：会而不对;类比法;电表改装
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1005-8877（2020）35-0005-02
【Abstract】Meter refitting is the basis of electrical experiment in senior high school. However，due to the lack of in-depth understanding and understanding of the structure and modification of electric meters，students can't deal with the relevant problems in electrical experiments well，resulting in students "being able to but not right". Using analogy method，this paper compares the electric meter refitting with Cao Chong's weighing and steelyard principle，builds scaffolding for students，reduces the difficulty of students' knowledge acceptance，inspires students' thinking and cognition，and promotes the improvement of teaching efficiency.
【Keywords】Can but not;Analogy method;Electricity meter refit
1.“会而不对”现象
“会而不对”是学生在处理某些问题时由于对该问题缺乏深度理解而出现的一种常见现象。课堂上学生听得认真、记得详细，自以为对所学知识已经熟练掌握，可当遇到实际问题时，特别是贴近实际的情景化问题时却无从下手。学生对新学的知识缺乏深度认识与理解，所学的新知识与原有的知识体系相互割裂，不能够很好地融合。反复如此，会极大损害学生学习物理的兴趣和信心，形成厌学情绪。
2.类比法概述
类比法是指将两个事物或研究对象进行对比，借助两事物或研究对象的相同属性，推出它们其他属性也可能相似或相同的一种思维方法。与归纳法和演绎法不同，类比法是一种由“特殊”到“特殊”的过程，教师在课堂教学中善于发现并充分利用类比法有助于帮助学生逃离思维陷阱、克服思维定势，构建新的物理图景，形成立体的知识框架，提升学生触类旁通的能力。
3.用类比法处理《电表改装》
电表改装是高中电学实验的基础，是电学实验系统误差产生的主要原因之一，对电表结构和改装的认识与理解直接影响学生对电学实验的准确分析，学生缺乏对电表的深度理解是造成电学实验“会而不对”的重要原因。
（1）研究课本，发现设计缺陷
对磁电式电流表的改装出现在选修物理3-1第二章第4节《串联电路和并联电路》的最后一部分，介绍这一内容之前书本已经详细介绍了串联电路和并联电路的连接方式及特点，但由于磁电式电流表（也称表头）的工作原理涉及磁场对通电导线的安培力作用，属于下一章磁场学习的内容，因此书本一笔带过，只是告知学生：从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律。表头与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。这样的介绍吊足了学生的胃口，但又不了了之，而教师在介绍时处于既想讲又不敢讲的矛盾之中。
（2）因势利导，巧讲电表结构
针对以上两种教学设计方案，笔者让学生先小组讨论“曹冲称象”的故事及测量原理。由于学生对这一故事非常熟悉，因此可以迅速提高学生的学习兴趣、积极性和课堂参与度，可以很容易思考出“曹冲称象”的测量本质是石头质量和大象质量之间的等量变换。
教师继续引导学生理解“曹冲称象”中“石头”替代大象的原因，那就是石头的易测属性和可微分属性，并据此抛出问题：如何制造一测量船，使其可以测量任意质量的大象？这是一个升级版的“曹冲称象”问题，在这一问题中让学生讨论得出：先将已知质量的石头一块一块地搬上船，并且每放一块石头，刻下一个痕迹，标记出相应的石头质量数，这样就相当于制作了一个大型的台秤，接着将未知质量的任何物体放到船上可以立刻得出质量。有了以上的基础，教师只要告知学生：通电导线在磁场中会有力的作用，且该力与电流的大小有关，学生自然会类比得出磁电式电流表的制作就是一次“制造测量船”的过程。
在教学时，教师运用语言直接描述抽象问题时很难将其表达清楚，而如果能将存在学生头脑中非常熟悉的生活场景合理地利用，善于发现它们与物理规律之间的相似性，类比物理规律，就可以使原本抽象、难以理解的物理知识就变得直观、形象、通俗易懂。
（3）乘胜追问，类比电表改装
电表的改装中除了要探讨电表的结构，还需要在此基础上将其改装为大量程电表，改装成大量程电压表需要串联一分压电阻，使串联之后的整体能够承受更大的电压值，而整体分担的电压与表头分担的电压有一定的比例关系，比值即为电表量程扩大的倍数，电流表改装原理与之类似。
运用类比法将电表改装与杆秤原理相比较为学生搭上知识的脚手架，降低学生新知识接受难度，启发学生达成的思考与认知，推动了教学效率的提升。
（4）学而时习，拓展思维路径
运用类比让学生快速地理解了电表的结构和改装，但当学生的知识框架搭建起来后要及时拆除“脚手架”，要让学生知道新的知识与类比对象之间存在的差异，要在原有的理解基础上向上升级、拓展思维路径，因此，在之后的教学中要有意识地回顾、加强这种测量思想。
例.（2011年第11题）某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。
（1）将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。适当调节滑动变阻器R?后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：
请根据实验数据作出U-R关系图象。
（2）用待测电阻RX替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。利用（1）中测绘的U-R图像可得RX=▲Ω。
解析：（1）根据表格数据描点，用平滑曲線连接，如图所示;（2）图像描述的就是电压和电阻的对应关系，在图像中找到电压为2.00V的点，就可以读出其横坐标大约为20Ω;
表面上看，本题与上述类比毫无关系，但仔细分析会发现，描点连线即为“制作测量船”，列出U-R关系式就是把能测量x和待测量y建立关系的过程，在“曹冲称象”问题中y和x的关系就是非常简单的y=x，而大多数实验的函数关系或函数关系图样可能很复杂，这是课堂学习之后老师对学生的一次次认知改造和思维的升级的过程。
4.结束语
通过类比法在电表改装这一问题中的运用可以发现，教师要善于为学生搭上“脚手架”降低学生知识接受难度，提高知识的留存度，要及时为学生拆除“脚手架”，拓展学生思维深度，形成立体的知识框架，形成在陌生问题世界的自我导航能力。
参考文献
[1]何志锋.以类比为刀刃，行庖丁解牛之术[J].高中数理化，2017（07）：37
[2]龙玉云.类比法在高中物理教学重点应用浅谈[J].未来英才，2016（15）：83