葉治中
〓〓在物理學(xué)中,有些物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律、習(xí)題等具有某些相似性。教師若能善于運(yùn)用類比教學(xué),不僅有利于學(xué)生對新知識的學(xué)習(xí),還有利于對較復(fù)雜的物理過程和抽象的物理概念的理解,從而培養(yǎng)學(xué)生豐富的想象力和邏輯推理能力。
〓〓一、用類比法研究物理現(xiàn)象
〓〓物理學(xué)中有些物理現(xiàn)象較抽象,而學(xué)生只習(xí)慣于形象思維,缺乏抽象思維和邏輯推理能力,因此對抽象的物理現(xiàn)象難于認(rèn)識。若教師能想辦法,在學(xué)生已經(jīng)掌握的知識和新知識之間架起一座“橋”,讓新舊知識互相溝通,找出它們的共同點(diǎn),相似點(diǎn)或相聯(lián)系的地方,然后以此為根據(jù),就能推知新知識也具有舊知識的某些特性和規(guī)律,學(xué)生就能較順利地到達(dá)新知識的彼岸。其中類比就是溝通新舊知識聯(lián)系的一座較好的“橋”。
〓〓例如“電流做功”這節(jié)內(nèi)容是學(xué)生較難理解的,因為電流既看不見,又摸不著,如何來對物體做功?對初中學(xué)生而言,確實較為抽象,因此我就采用“水流做功”來加以類比,把“水流做功”的有關(guān)知識遷移到“電流做功”中去,是突破難點(diǎn)的有效方法,而“水流做功”對學(xué)生來說是相當(dāng)熟悉且已經(jīng)掌握的。在授課時可以這樣類比:在一根水管中安裝一個葉輪,然后給水管通水,我們可以看到葉輪在轉(zhuǎn)動,停止通水,葉輪則停止轉(zhuǎn)動,顯然,水管中流動的水流在推動葉輪轉(zhuǎn)動而做功,即水流對葉輪做功,把水能轉(zhuǎn)化為葉輪轉(zhuǎn)動的機(jī)械能。同理,若在導(dǎo)線上安裝一個用電器,例如電動機(jī),然后給導(dǎo)線通過一定的電流,我們可以看到電機(jī)會轉(zhuǎn)動,停止通電,電機(jī)則停止轉(zhuǎn)動,顯然,導(dǎo)線中流過的電流在推動電機(jī)轉(zhuǎn)動而做功,即電流對電機(jī)做功,這便是“電流做功”,它把電能轉(zhuǎn)化為電機(jī)轉(zhuǎn)動的機(jī)械能。通過這樣的類比,“電流做功”便不再那么抽象,變得較為形象化,學(xué)生也就容易理解并掌握了。
〓〓為了加深學(xué)生對“電流做功”的理解,還可以繼續(xù)延伸類比:當(dāng)電流流過燈泡時,電流對燈泡做功,使它發(fā)光,把電能轉(zhuǎn)化為光能;當(dāng)電流流過電熱器時,電流對電熱器做功,使它發(fā)熱,把電能轉(zhuǎn)化為熱能,這些例子都是“電流做功”。經(jīng)過層層類比,就可以使學(xué)生較容易理解“電流做功”這種物理現(xiàn)象,其本質(zhì)就是電能向其它形式能的轉(zhuǎn)化。
〓〓二、用類比法講解物理概念和規(guī)律
〓〓物理學(xué)中有些概念較為抽象、難懂,學(xué)生在學(xué)習(xí)中較難接受和理解。采用類比的方法,可將抽象的物理概念變得比較形象、具體,容易理解和掌握。
〓〓例如“聲波”是一個較抽象的物理概念,學(xué)生較難理解,而“水波”這個概念學(xué)生則早已熟悉:在池塘里投一石塊,水面上立即激起一層層的水波,這些水波不斷向外擴(kuò)散,乃至整個池面。聲音在空氣中以聲波的形式傳播,聲波的傳播與水波有著相似之處:聲源的振動通過空氣引起周圍空氣的振動,這種振動通過空氣不斷向外傳播,就象池面上的水波通過水面不斷向外傳播一樣,于是我們便聽到遠(yuǎn)處傳來的聲音。
〓〓又如“光線”這個概念,不少學(xué)生認(rèn)為光就是線,像日常生活中的針線那樣一條條地傳播,這是不對的。因為光的本質(zhì)不是線,而是電磁波,它具有波粒二象性,但對于初中學(xué)生而言,要認(rèn)識它的本質(zhì)是相當(dāng)困難的。由于光在空氣中的傳播路徑通常是直線,所以我們很自然地把“光”比作“直線”,用一根帶箭頭的線段表示,箭頭的方向表示光的傳播方向,這樣就把“光”形象為“線”,稱之為“光線”。
〓〓再如“磁場”和“磁感線”這兩個概念,也是極為抽象的。因為磁場這種物質(zhì)既看不見,也摸不著,但它確實存在于磁體周圍,所以教學(xué)時,首先從磁場的基本性質(zhì)——對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用,讓學(xué)生感知、認(rèn)識磁場的存在;再在條形磁鐵周圍放置若干個小磁針,觀察小磁針N極的指向各不相同,表示磁場具有方向性。以此為基礎(chǔ),用鐵屑形象地顯示條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍的磁場——是一簇簇由N極指向S極的曲線,我們稱之為磁感線,用磁感線可方便、形象地描述磁場。所以這節(jié)課的教學(xué),除了采用實驗法教學(xué)外,更重要的是采用類比法教學(xué),把看不見、摸不著的磁場類比為看得見的一簇簇由N極指向S極的曲線。這是物理教學(xué)中一種較為間接的類比(而前面提到的把“電流”比作“水流”,把“聲波”比作“水波”,我們可以稱之為直接類比),教師更要靈活、巧妙地運(yùn)用于教學(xué)之中,使學(xué)生對那些抽象的物理概念變得形象、具體,易于理解和掌握。
〓〓物理規(guī)律的教學(xué),也可用類比的方法。如比較晶體的熔化條件與液體的沸騰條件:(1)必須達(dá)到熔點(diǎn)或沸點(diǎn);(2)達(dá)到熔點(diǎn)或沸點(diǎn)后要繼續(xù)吸熱。顯然,兩者的條件極為相似,教學(xué)時可以拿來類比。
〓〓這些物理概念和規(guī)律的異中求同、異中見同的類比,便于概念和規(guī)律的講解,降低教學(xué)難度,能幫助學(xué)生較順利地突破難點(diǎn),從而更好地掌握新知識,同時也為學(xué)生提供了一種良好的學(xué)習(xí)方法和技巧。
責(zé)任編輯〓羅〓峰
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