【摘 要】隨著教育改革的不斷推進(jìn),在教學(xué)中運用新型的教學(xué)模式,對于提高教學(xué)的質(zhì)量和效率,起到了不可替代的作用。類比法是指根據(jù)事物之間的聯(lián)系,對新事物的屬性進(jìn)行推理的方法,符合高中物理教學(xué)的需要,在教學(xué)實踐中取得的較好的效果。本文結(jié)合實際的工作需要,對類比法與高中物理之間的聯(lián)系進(jìn)行了分析,介紹了類比法在高中物理中的運用,以期推動物理教學(xué)的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】類比法;高中物理;聯(lián)系
教育改革對高中物理教學(xué)課堂提出了新的要求,類比法等新型的教學(xué)模式是實現(xiàn)學(xué)生全面素質(zhì)培養(yǎng)的有效教學(xué)手段,在新形勢下探討類比法與高中物理之間的關(guān)系,對于提高高中物理教學(xué)效果,具有實踐性的意義。
一、類比法概述
類比推理法,是指由一類事物所具有的某些屬性,對于其相類似的事物進(jìn)行推測也具有這些屬性的推理方法。類比推理在物理教學(xué)的很多方面都可以得到運用,如物理現(xiàn)象、概念、屬性、規(guī)律等都可以作為類比的對象。通過類比,可以通過已知事物去認(rèn)識未知事物,重要的是掌握了類比推理這一科學(xué)的論斷方法,對于在物理等知識的學(xué)習(xí)中由此及彼、舉一反三,從整體的規(guī)律上去認(rèn)識新舊知識,有利于學(xué)生物理知識體系的構(gòu)建。在物理的歷史上,利用類比推理法對新事物進(jìn)行研究的例子很多,如荷蘭物理學(xué)家惠更斯利用類比法,對聲和光進(jìn)行類比,提出了光波的概念,根據(jù)聲音的波動性提出了光波的波動性,指出其具有直線傳播、折射、反射和干涉等屬性,是;類比推理在物理研究中的典型案例。
二、類比推理法在高中物理教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢
首先,可以將高中物理中抽象的,較難理解的知識與生活事物之間進(jìn)行類比聯(lián)系,提高學(xué)生的認(rèn)識。高中物理教學(xué)的很多內(nèi)容都與現(xiàn)實生活中的事物息息相關(guān),在教學(xué)中利用好這些聯(lián)系,可以將抽象的物理概念通過學(xué)生常見的生活化事物展示出來,了解物理知識與實際問題之間的聯(lián)系,對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果,具有很好的作用。
其次、類比推理法本身就是高中物理教學(xué)的一個內(nèi)容。高中物理在整個物理體系中其實是一門基礎(chǔ)的課程,需要對很多方面的知識進(jìn)行基礎(chǔ)學(xué)習(xí),很多問題的研究思路都具有一致性,學(xué)生掌握了類比法,可以掌握問題探究的思路,從更高的層面上去掌握物理知識之間的聯(lián)系和規(guī)律。
最后,是在物理的概念教學(xué)、規(guī)律教學(xué)、新舊知識鏈接和學(xué)科交叉教學(xué)等中等可以得到有效的利用,提高物理教學(xué)的效率和效果。
三、類比推理法在高中物理中的具體運用
(一)類比法在物理概念教學(xué)中的運用
高中物理涉及的概念較多,只有對概念做好理解,才能實現(xiàn)知識體系的構(gòu)建。高中物理中有一些概念很抽象,在傳統(tǒng)的教學(xué)中難以表達(dá),利用類比法,在新舊知識之間進(jìn)行類比,可以有效的幫助學(xué)生進(jìn)行新概念的理解,完成概念難點的學(xué)習(xí)。如對于電容的概念,教材中的定義表達(dá)式為C=Q/U,解釋為電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,與Q、U無關(guān)。電容器的電容與所帶的電量無關(guān),所帶電荷越多,電容器兩極的電壓就越高。這里一直是學(xué)生對電容概念進(jìn)行理解的難點,容易造成誤認(rèn)為電容器的電容與電量決定。對于此,可以通過用水容器的容水量來進(jìn)行類比,通過容器的容水量與當(dāng)時的水量無關(guān)這個屬性對電容器進(jìn)行類比,最后讓學(xué)生了解電容器的電容是指電容器裝電荷的本領(lǐng),受到電容器本身結(jié)構(gòu)的影響,與Q、U無關(guān)。
(二)類比法在建立情境模型中的作用
在建立模型或者分析物理情境時應(yīng)用類比法,可以實現(xiàn)物理問題的形象化。如可以把原子知識中電子圍繞原子核進(jìn)行的圓周運動類比為人造衛(wèi)星與地球之間的關(guān)系,共同符合向心力和具有類似的解題思路;如類比重力場與靜電場之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)其可以歸結(jié)為一個物理模型;如分子間距與分子勢能之間的關(guān)系,可以類比小球與連接彈簧之間的關(guān)系;在電荷的電場中,對于電荷的電場與場源電荷的大小和位置之間的關(guān)系,類比一個火堆,火堆越大、距離火堆越近,所接收到的熱越多。通過這樣的新舊之間的類比和物理知識與生活事物之間的類比,可以有效地對未知的、抽象的知識建立更便于學(xué)生理解的模型。
(三)類比法在物理解題中的運用
類比法運用于物理解題中,可以實現(xiàn)通過需要解答的問題與已知的物理知識進(jìn)行類比,了解可以采取的解題的思路和方法,可以有效的提高解題的速度。在解題中運用類比法,可以增強(qiáng)學(xué)生對知識之間聯(lián)系的理解,還能鍛煉學(xué)生的物理思維,實現(xiàn)物理知識在解題中的運用。
(四)在學(xué)科之間的交叉類比
類比法是一種科學(xué)有效的思維方式,掌握了類比法,不僅對于物理知識的學(xué)習(xí),地域?qū)W生在各自然學(xué)科之間的聯(lián)系和規(guī)律的掌握上,都具有很重要的意義。如在學(xué)習(xí)物理“飽和氣”這一知識時,學(xué)生容易形成“飽和狀態(tài)的液體不再繼續(xù)蒸發(fā)”的錯誤理解,對于此,可以類比生物中的一個概念,即“滲透”,學(xué)生們再進(jìn)行了生物中關(guān)于滲透的學(xué)習(xí)后知道,當(dāng)細(xì)胞兩側(cè)的溶液密度相等時,在單位時間內(nèi)通過細(xì)胞膜的水分子數(shù)相等,處于動態(tài)的平衡狀態(tài)。既可類比出物理中飽和氣的概念,即容器中的液體的飽和氣狀態(tài)是指,單位時間內(nèi)液體蒸發(fā)出的水分子數(shù)和液化的氣分子數(shù)相同,處于動態(tài)的平衡狀態(tài)。
類比法在高中物理教學(xué)實踐中取得了很好的效果,不僅有利于學(xué)生掌握需要學(xué)習(xí)的知識,還可以鍛煉學(xué)生類比推理的問題探究能力,對于實現(xiàn)學(xué)生全面素質(zhì)的培養(yǎng),具有重要的意義。