◆

(甘肅省金昌市金川區(qū)寧遠(yuǎn)中學(xué))

在物理教學(xué)中，傳授知識(shí)固然重要，然而掌握方法更可讓學(xué)生受益終身。因此在教學(xué)中有意地滲透、傳授物理學(xué)的研究、學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生受到物理學(xué)研究、學(xué)習(xí)方法的熏陶和訓(xùn)練，并讓他們逐步掌握和運(yùn)用這些方法，而“類比法”就是其中之一。所謂類比就是“觸類旁通”“舉一反三”，它是根據(jù)兩個(gè)或兩類對(duì)象之間在某些方面的相同或相似而推出他們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗤蛳嗨频囊环N邏輯思維。在物理教學(xué)中，根據(jù)事物屬性之間的關(guān)系，類比法常用的有概念類比、性質(zhì)類比、規(guī)律類比、現(xiàn)象和模型的類比。

一、概念類比

物理概念是客觀事物的物理本質(zhì)在人們頭腦中的反映，是物理事物的抽象。教師利用“類比法”就能夠很好地幫助學(xué)生理解概念。例如，物理中常見(jiàn)的一些單位的比值，學(xué)生就常?；煜磺澹恢涝谀膫€(gè)問(wèn)題中使用哪個(gè)比值，這個(gè)比值和其它比值不同的地方在哪里。如速度、功率、電功率，教師可以把這三個(gè)單位比值加以總結(jié)，然后放在一起進(jìn)行類比分析。通過(guò)表格列舉新舊概念的相同或相似之處，可直接進(jìn)行類比達(dá)到對(duì)新概念的掌握(如表1、表2所示)。

二、性質(zhì)類比

在教學(xué)實(shí)踐中，我體會(huì)到學(xué)好物理知識(shí)，需要具備一定的數(shù)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，不過(guò)即使數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不錯(cuò)，也并不意味著就一定可以學(xué)好物理。因?yàn)橛械慕Y(jié)論從數(shù)學(xué)知識(shí)的角度看是成立的，但從物理知識(shí)來(lái)看，又未必能成立。比如，代數(shù)式a=c/b(b≠0)這個(gè)表示式，可以說(shuō)成a與c成正比，與b成反比。而在物理中有些表達(dá)式，上述的結(jié)論就不能成立，如導(dǎo)體的電阻R的表示式R=U/I是導(dǎo)體兩端電壓U與通過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度I的比值來(lái)量度的，對(duì)這個(gè)公式，有的學(xué)生懂得電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，卻又盲目地認(rèn)為R與U成正比，與I成反比。他們對(duì)究竟應(yīng)該怎樣理解和應(yīng)用這個(gè)表示式還是模糊不清，但是如果將導(dǎo)體電阻和物質(zhì)“密度”來(lái)加以“類比”，學(xué)生簡(jiǎn)單分析一下，便可以心領(lǐng)神會(huì)(如表3所示)。

三、規(guī)律類比

從物理學(xué)的角度看，不同的研究對(duì)象之間有許多相同或相似的特點(diǎn)，它們遵守著相同或相似的物理規(guī)律，教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生把知識(shí)內(nèi)容間有相似特點(diǎn)的物理知識(shí)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)它們之間的相似性以及不同之處，達(dá)到加強(qiáng)記憶的目的，從而提高記憶力。例如，液體壓強(qiáng)規(guī)律、阿基米德定律、歐姆定律、焦耳定律等公式的形式相同，通過(guò)這種“類比”幫助同學(xué)們從中找出物理現(xiàn)象之間的共同規(guī)律，進(jìn)行歸納小結(jié)，達(dá)到提高解決問(wèn)題的能力和分析問(wèn)題的能力(如表4所示)。

四、現(xiàn)象和模型類比

物理學(xué)的研究從對(duì)物理現(xiàn)象的感知，物理模型的認(rèn)識(shí)入手，但是許多物理現(xiàn)象和物理模型往往是微觀的，陌生和抽象的，難以直接進(jìn)行直觀的觀察和解釋。通過(guò)類比，我們可以收到化難為易、化陌生為熟悉、化抽象為形象的效果，深化和強(qiáng)化了對(duì)新知識(shí)的理解和記憶。

例如，電流的形成、電壓的作用通過(guò)以熟悉的水流的形成，水壓使水管中形成了水流進(jìn)行類比，從而得出電壓是形成電流的原因的結(jié)論。學(xué)生在學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)時(shí)，在老師的引導(dǎo)下，聯(lián)想到：水壓迫使水沿著一定的方向流動(dòng)，使水管中形成了水流；類似的，電壓迫使自由電荷做定向移動(dòng)使電路中形成了電流。抽水機(jī)是提供水壓的裝置，類似的，電源是提供電壓的裝置。水流通過(guò)渦輪時(shí)，消耗水能轉(zhuǎn)化為渦輪的動(dòng)能，類似的，電流通過(guò)電燈時(shí)，消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。如果把電荷與哺乳動(dòng)物類比，哺乳動(dòng)物分為兩性，雄性與雌性；則電荷分為兩種：正電荷與負(fù)電荷。也可這樣來(lái)推理：凡是與絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒(帶正電荷)相排斥的電荷必然與毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒(帶負(fù)電荷)相吸引；反之亦然。所以自然界中只有兩種電荷。對(duì)于電荷間的作用規(guī)律，可用實(shí)驗(yàn)歸納法獲得，當(dāng)然也可推理得出。

初中學(xué)生還處于形象思維階段，對(duì)一些抽象的物理知識(shí)還不容易理解，由此可知，應(yīng)用類比方法是學(xué)生認(rèn)識(shí)自然的重要方法，它是利用已有的知識(shí)，去學(xué)習(xí)新知識(shí)的一種可行方法。無(wú)論是概念的建立、規(guī)律的形成，還是知識(shí)的運(yùn)用，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生理解能力、思維能力和解題能力大有裨益。所以不失為一種促進(jìn)學(xué)生知識(shí)“遷移”，提高學(xué)生素質(zhì)的有效教學(xué)方法。在初中物理教學(xué)中運(yùn)用類比法，可以激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。