朱文亮
摘要:類比是物理課堂中常用的教學手段,在多方面中運用,有利于突破教學重難點,提升學生物理學習水平。本文講述了初中物理教學和學習的難點,重點闡述類比手法在教學中的運用,如:類比舊知識,傳輸新知識、類比實物模型,降低知識難度、類比物理問題,擴展解題思路,旨在提升學生知識獲取能力,促進初中物理教學的順利發(fā)展。
關鍵詞:類比;初中物理;物理教學
新課標的改革,要求教師適應時代變化,改進和更新教學觀念、模式,在傳授學生知識的同時,還培養(yǎng)學生思維和創(chuàng)新能力。類比法是初中物理教學中,常見的使用方法,可以幫助學生快速掌握知識,觸類旁通,構(gòu)建完整知識脈絡。在課堂中教師適當使用類比手段,培養(yǎng)學生自學能力,化難為易,提升初中物理教學質(zhì)量。
一、初中物理教學和學習的難點
經(jīng)過作者多年學習經(jīng)驗可知,當前初中物理學科中,教師的教和學生的學都遇到阻礙,產(chǎn)生該問題的原因從多個角度分析,主要有下面幾點:第一,物理自身特點,物理是初中八年級新接觸的學科,因為涉及到的內(nèi)容廣泛,知識點抽象,對學生能力要求很高,如思維能力、理解能力等,學生理解起來比較困難。按照學生曾經(jīng)構(gòu)建的知識體系來說,在剛開始學習的時候還能充分了解,但是后期學習凸透鏡成像和阿基米德原理等抽象性強的內(nèi)容,就比較困難,此時在班級中出現(xiàn)兩極分化,成績的下降,令部分學生畏懼物理[1]。第二,學生自身認知水平,物理學習中,思維的理解和擴展很重要,但是初中生受年齡的影響,對知識點認知能力有限,很難利用自己具象思維思考抽象性的問題,在學習上就出現(xiàn)困難。第三,教師教學的原因,很多初中學校中的物理教師都是經(jīng)驗豐富、年齡較大的教師,比較熱衷傳統(tǒng)教學形式,排斥新型教學手段,方法單一、課堂枯燥,和學生溝通較少,了解不深,在教學時往往啟發(fā)不到位,缺少條理,令學生感到物理學習無從下手。
經(jīng)過上面幾點介紹和作者多年的教學經(jīng)驗可知,要想提升學生學習能力,需要改變教學方法,豐富教學形式和手段,利用類比法激發(fā)學生學習興趣,調(diào)動學生學習積極性,使其主動參與教學活動,將物理課堂變得輕松、和諧,緩解教師教和學生學的困境。
二、類比在初中物理教學中的應用
(一)類比舊知識,傳輸新知識
物理學科來自于生活,也是自然科學中一基本內(nèi)容,其中眾多知識點之間,存在很多聯(lián)系。因此進行物理教學中,對于新的知識,可以利用學生已有經(jīng)驗和已學知識,進行類比。類比法在聯(lián)想的基礎上,將熟悉和未知的事物對比,構(gòu)建兩個對象的相似關系,并根據(jù)已知對象,總結(jié)未知對象內(nèi)容和性質(zhì)的一種方法。并通過此形式向?qū)W生傳授新的知識和思維觀念,激發(fā)其學習積極性,主動參與物理知識探究。不但掌握新知識,還鞏固了舊知識。例如,教師可以依照速度的教學,速度指路程和使用時間的比,即相同路程下,運動時間越短,代表物體運動速度越快;運動時間相同情況下,路程越大,則代表速度越快。將其運用于初中物理學科中電功率概念的講解中:電流做功也有速度快和慢,即將電流做功和時間比,就是電功率,描述電流做功快慢。以速度為類比,電流做功統(tǒng)一情況下,使用時間多,電功率就低;相同時間內(nèi),電流做功越多,電功率就大。通過對速度的類比為電功率,因為物體移動是可見的,有很強形象性,學生可以以此深入理解電功率的概念和電流做功的規(guī)律。又如,通過機械能概念的回憶,利用類比手段幫助學生構(gòu)建內(nèi)能知識點的概念。物體在運動基礎上產(chǎn)生動能,并因為存在相互作用力,而產(chǎn)生勢能,動能和勢能的和叫做機械能。在此基礎上類比,帶入到物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中,分子在運用中產(chǎn)生分子動能,加上組成物質(zhì)的分子互相作用,產(chǎn)生勢能??偨Y(jié)說來,物體內(nèi)部所有分子在熱運動下,動能和勢能的綜合叫做內(nèi)能。經(jīng)過兩個不同領域的能量之間的類比,不但幫助學生復習舊的知識,有學習到新的概念。經(jīng)過類比,在新舊知識之間搭建橋梁,學生根據(jù)已學知識點,自然而然的掌握新知識,利用這種相同情境的構(gòu)建,培養(yǎng)學生類比推理思維能力,起到良好的教學效果,發(fā)展學生智力。
(二)類比實物模型,降低知識難度
在傳統(tǒng)教學中,往往因為物理知識的抽象性,提升教師工作壓力。因此教師要不斷創(chuàng)新和改善教學方法,為學生創(chuàng)建環(huán)境,有目的的指導學生利用類比形式,對已經(jīng)形成的認知提出質(zhì)疑,并假設內(nèi)容,增強學生分析能力和解決問題的能力。利用現(xiàn)象的類比,揭示物理概念和過程。很多物理知識就是在大量實驗基礎上建立起來的。如果教師將學生難以理解的物理知識和概念,利用形象或者實物模型進行類比,將看不到、摸不著的物理主體形象化,學生更加容易理解,更快掌握本質(zhì),在此過程中使用類比手段,降低學習難度。例如講解《產(chǎn)生感應電流條件》時,學生不能理解切割磁感線運動的概念和特點,經(jīng)常自然性的認為導體運動方向和磁感線方向垂直的時候,才做切割磁感線運動。產(chǎn)生此錯誤觀念是因為學生對其想象性不足。所以在教學的時候,教師利用類比方法,將磁感線和相似物體相比,如農(nóng)田中的小麥稈,導體比作風力的鐮刀,在磁場中的運動就像使用鐮刀切割小麥的過程,在切割過程中,無論鐮刀角度如何,只要最終能割裂小麥就可,就像導體切割磁感線運動。否則就不能做切割磁感線運動,利用具體事物做類比,學生理解起來更加容易。又如將電流的產(chǎn)生以學生熟悉的水流動為類比:學生學習電流信息的時候,在教師引導下,想象到在水壓的作用下,水沿著一定方向流動,逐漸產(chǎn)生水流。同樣,在電源引導下,電壓在自由電荷引導下,創(chuàng)建成電路中的電流,這也是電流產(chǎn)生的原因。
(三)類比物理問題,擴展解題思路
面對物理問題,需要使用物理解決手段和知識,解決問題,這是完成物理知識遷移的主要環(huán)節(jié),也是該科目教學的主要內(nèi)容。使用類比物理問題,結(jié)合問題的特點,在課堂中利用分析其中的關鍵點,將其和已知物理原型做類比,找尋解決方法,作出正確答案[2]。例如圖1是甲乙物質(zhì)的質(zhì)量、體積關系和A、B導體兩端電壓和電流的關系。學生先掌握看得見的體積和質(zhì)量關系,以此類比,就能迅速理解導體中電流和電壓的關系。
針對此問題的講解,還有時間和路程關系圖、物體壓強和深度關系圖等等,經(jīng)過此類圖像的類比,令學生更加深入了解問題內(nèi)容,并弄清楚題目中的變化規(guī)律和使用條件,使用起來不會出現(xiàn)問題。
結(jié)論:
綜上所述,類比形式的運用,可以引導學生深入理解知識點,快速接受物理概念和規(guī)律。同時,還便于學生在學習過程中更快的理解物理規(guī)律產(chǎn)生的原因,構(gòu)建物理規(guī)律和概念。教師向?qū)W生滲透物理模型和類比舊知識,可幫助其快速掌握本質(zhì),提升學習積極性,促進初中物理教學的發(fā)展。
參考文獻:
[1]吳曉雯.基于類比遷移的初中物理教學課例分析——以“測量電壓”為例[J].中學理科園地,2018,14(04):19-20.
[2]秦玉蓮. 在初中物理教學中進行科學方法教育的研究[D].蘇州大學,2017.