初中物理概念類比教學(xué)法初探

龔楊

摘 要：在初中物理教學(xué)中有些相似的概念學(xué)生很容易混淆，不容易掌握。在教學(xué)中采用類別教學(xué)法，利用生活中更簡單、學(xué)生更容易理解的概念來替代這些抽象、復(fù)雜的概念，會使學(xué)生學(xué)得輕松。

關(guān)鍵詞：中學(xué)物理；類比教學(xué)法；概念類比

在初中物理教學(xué)中，許多重要的知識點(diǎn)往往也是物理教學(xué)的難點(diǎn)。在歷屆中考中，基礎(chǔ)概念題都在物理考題中占有一定的比重，另外也是學(xué)生理解、解決綜合性問題的基礎(chǔ)。但是，在初中物理教學(xué)中一些相似的概念學(xué)生很容易混淆、抽象的概念學(xué)生難以理解，只有物理教師采用適宜的方法進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生才能更好地理解和掌握所學(xué)的知識。

采用類比法其實(shí)就是利用我們生活中更簡單、學(xué)生更容易理解的概念來替代那些抽象、復(fù)雜的概念。下面是我總結(jié)出來的一些概念。

概念1：能量轉(zhuǎn)化。學(xué)生可能對各種能量之間的轉(zhuǎn)化眼花繚亂，其實(shí)，遵循的原則就好比一般等價(jià)物和物品的交換，也即原始社會以物易物，或者花錢消費(fèi)買東西。（部分種類能量轉(zhuǎn)化的難易可逆，就類似于物品變現(xiàn)的難易程度不同）

概念2：機(jī)械能守恒定律。機(jī)械能守恒定律之所以與能量守恒定律放之四海而皆準(zhǔn)的無條件成立不同，就在于它必須在一個保守的、不與外界進(jìn)行能量交換的系統(tǒng)內(nèi)部成立。相比于廣東菜里的燉湯名菜“佛跳墻”，無論營養(yǎng)在菜里還是湯里如何交流轉(zhuǎn)化，燉盅里的營養(yǎng)元素總和保持不變。

概念3：分子間的作用力。微觀世界的抽象概念是學(xué)生很難理解的，如果類比于現(xiàn)實(shí)中常見的彈簧就很直觀了。當(dāng)分子間距小于平衡位置，就像彈簧被壓縮，體現(xiàn)出來的就是向外的斥力。當(dāng)分子間距大于平衡位置，就像彈簧被拉長，體現(xiàn)出來的就是向內(nèi)的引力。

概念4：電流、電壓。這兩個概念都是看不見、摸不著的，如何恰當(dāng)?shù)貙⒍咿D(zhuǎn)化為“眼見為實(shí)”的現(xiàn)象，需要動一番腦筋。如果將電流類比成水流，將電壓類比成水壓做成演示實(shí)驗(yàn)可能更直觀。在水槽中儲存一些水，此時(shí)水是靜止的（沒有水壓）。用一片與水槽同寬的木板從一端插入，向另一端移動，這樣產(chǎn)生水壓，水流就向另一端運(yùn)動。這就體現(xiàn)了電壓是產(chǎn)生電流的原因。

概念5：并聯(lián)電路中干路與支路電流。干路電流類比于供水系統(tǒng)中的粗水管、主管，支路電流類比于供水系統(tǒng)中的細(xì)水管、分戶水管，當(dāng)某條支路中沒有電流就相當(dāng)于關(guān)掉了進(jìn)戶閥門，所有用戶的用水量之和等于主管水量，即各支路電流之和等于干路電流。

概念6：金屬導(dǎo)電。金屬中存在雜亂無章的自由電子，類似于到處運(yùn)動的處于無序狀態(tài)的流浪漢。如果這時(shí)候有了電壓，相當(dāng)于有了號令群雄的丐幫幫主，那么所有的自由電子就像有組織、有紀(jì)律的軍隊(duì)，向同一方向運(yùn)動，這就產(chǎn)生了定向的電流。

概念7：影響電阻大小的因素。影響電阻大小的因素有長度、材料、橫截面積、溫度。電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用，如果把電阻大小理解為車輛在路面上行駛的難易程度，就容易理解并記住這些概念了。長度類比于公路里程，行程越長越疲勞，所以越長的電阻阻值越大。材料類比于路況，平坦的路面總是比崎嶇泥濘的沼澤更容易通過，所以材料不同電阻不同。橫截面積類比于路寬，寬闊的路面行駛難度總是小于羊腸小道，所以橫截面積越大電阻越小。溫度越高，分子熱運(yùn)動越快，相當(dāng)于路面上行駛的車輛越雜亂無章，大家都不遵循交通規(guī)則自然碰撞阻礙就越多，所以溫度越高電阻越大。（與之相類似的道理還可以解釋為什么空氣、水、玻璃中的光速小于真空中的光速）

概念8：局部短路。有了電阻的概念，再加上一點(diǎn)擬人化，就不難理解局部短路的問題了。假設(shè)電流也有智商，它肯定會選擇電阻較小或者沒有電阻的路徑，而不會選擇電阻很大的路徑，避重就輕、趨利避害是本能，既然有輕松的高鐵旅途為什么要去選擇艱難的徒步翻山越嶺呢？

概念9：摩擦起電。在摩擦起電現(xiàn)象中，電子的得失類比于財(cái)物爭奪的得與失。原子核對電子吸引力強(qiáng)的物質(zhì)不但能保住自己的最外層電子，還能搶奪別人的最外層電子，是強(qiáng)盜。而原子核對電子吸引力弱的物質(zhì)就會丟失最外層電子，是良民。利用這種“官兵抓強(qiáng)盜”的游戲，就可以深入淺出地理解抽象的概念。

概念10：家庭電路標(biāo)定電流和額定最大電流。這兩個概念都限定了電流的最大值，那么為什么會有“雙重標(biāo)準(zhǔn)”的設(shè)定呢？其理論依據(jù)又是什么呢？標(biāo)定電流類似于人在常態(tài)下的心跳速率，正常值不應(yīng)該超過70左右（具體數(shù)值因人而異）。額定最大電流是指在特殊情況下，電流短時(shí)間內(nèi)可以超過標(biāo)定電流，但是峰值也不能超過額定最大電流；類似于人在劇烈運(yùn)動時(shí)心率會加快，但是也不能超過每分鐘約220次，否則會損害健康。這就是根據(jù)條件不同，制定“雙重標(biāo)準(zhǔn)”的由來。

以上只是本人不成熟的幾點(diǎn)思考，希望可以拋磚引玉，引起更多的教育界同仁集思廣益，對這些中學(xué)物理的重要知識點(diǎn)同時(shí)也是難點(diǎn)，做出更多簡練精辟的歸納與總結(jié)，爭取早日讓我們的學(xué)生都能夠掌握、理解。充分調(diào)動教師和學(xué)生的參與熱情，激發(fā)他們的開拓性思維，將常見的物理模型進(jìn)行剖析，總結(jié)歸納出更容易理解的類比事例，這是做好拓展性發(fā)散思維教學(xué)的重點(diǎn)所在。

參考文獻(xiàn)：

[1]張長斌.中學(xué)物理[M].黑龍江：哈爾濱師范大學(xué)出版社，2007.

[2]許國梁.中學(xué)物理教學(xué)法[M].2版.北京：高等教育出版社，1994.

·編輯 李建軍