类比法在物理教学中的应用.doc

类比法在物理教学中的应用类比是指在新事实同已知事物间具有类似方面作比较。类比法是人们所熟知几种逻辑推理中最富有创造性的。科学史上很多重大发现、发明往往发端于类比类比被誉为科学活动中的“伟大的引路人”是它首先推动了假说的产生。尽管类比不能代替论证但可以为理解新知识、概念和规律提供依托。因此作为一种“从特殊推到特殊的科学方法”类比法在物理教学中有着广泛的应用。一、新、旧知识类比物理学是自然科学中的一门基础科学它不仅有一定的知识内容而且这些内容之间存在着必然的内在联系。将新、旧知识进行类比给学生以启示使学生易于掌握新知识同时也巩固了旧知识。如在学习静电场一节内容中“电场”概念的建立是极为重要的但由于此概念比较抽象学生往往难以理解。可以用力学中所学重力场与之类比：地球周围存在着重力场地球上所有物体都处于重力场中都受到了地球的作用----重力。同样电荷的周围存在着电场电场对处于其中的电荷有电场力的作用（如：点电荷间的库仑力的作用）。再由物体在重力场中具有了与地球位置有关的重力势能引导学生总结出检验电荷在电场中也应具有与场源电荷位置有关的电势能。如此类比相当于在新旧知识间架起了一座桥梁让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识。又如：场强E和电势U这两个描述电场的物理量E、U与检验电荷q有无关系呢？而牛顿第二定律M=F/a当物体受到的合外力为零时物体产生的加速度也为零但物体的质量为一定值；再有欧姆定律中R=U/I若电阻不接入电路中U、I均为零但电阻R却一定。究其原因盖它们都是事物本身的物质属性。这种简单的类比使学生顿悟：E、U是描述电场本身性质的物理量电场是客观存在的与检验电荷无关而定义式：E=F/q、U=ε/q只是定义E、U和计算E、U大小的。二、生活经验与物理规律的类比学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验。用学生身边的事例进行类比可启发学生的思维调动学生学习的积极性培养学生在生活中观察和分析事物的能力。如讲电势差时可用瀑布来作为例子瀑布的水量越大落到底部的动能越大；而瀑布落差越大落到底部的动能也越大动能是由重力势能转化获得的即瀑布的重力势能与瀑布的水量、落差有关。让学生自己类比得出：电势能与电荷量和电势差有关：ε=qu介绍弹簧振子的振动时振子向平衡位置方向运动为变加速运动学生不能理解加速度减小而物体速度增加这一现象可用人的身高增长作类比：人从出生到成人其身高逐渐增高。当人的年龄接近成人阶段其身高增长速度将逐渐减慢但人的身高却仍在继续增高只是增高变缓了而并非人越长越短。当身高停止增长人的身高达到了他一生中的最大身高。学生从这一简单的类比中高很易理解：加速度在减小只意味着速度的增量在逐渐的减少但物体的速度值却在增加为变加速运动。三、相关学科知识与物理知识的类比自然科学分科庞杂物理只是众多学科之一可以用其它学科的一些学生已学过的知识进行类比帮助他们理解一些物理现象和物理过程。如讲解饱和汽学生往往认为达到饱和状态时液体不再蒸发。这可与生物学中“根对水的吸收”类比：当根细胞内的细胞液的浓度与土壤溶液的浓度相等时相同时间内进出细胞膜的水分子数相等为一动态平衡。学生可从类比中得出结论：密闭在容器中的液体达到饱和汽状态时单位时间内液体蒸发产生的汽分子数和回到液体内的汽分子数相等也是一个动态平衡。故宏观上液体分子总数不再减少汽分子数不再增加。又如学生在化学这门学科中详细学习了物质的内部结构知道了物质不灭定律类比就可以知道电荷守恒定律。这样类比可以使学生领略“类比”这一重要的认识问题的方法既加强了各学科间的横向联系又激发了学生学习的兴趣；既降低了某些物理新知识的教学难度又增强了学生学好物理的信心。综上所述类比法在教学方面确实具有严格的逻辑推理难以取代的功效。但在使用类比方法时要注意各种不同事物之间的差异和区别在引进新概念、新规律时应当进一步把它们的本质讲清楚。只有这样才能使学生更好地理解所学习的内容启发学生的思维和加深对学习内容的理解在教学中起到举一反三的好效果。