初中物理教學中類比法的作用

劉向添

摘 要：類比是一種重要的物理思維方法，其在物理教學中的諸多方面均有應用，利于教學重難點的突破和學生物理水平的提高。文章首先分析了初中生學習物理時產(chǎn)生畏難心理的四點原因，即：概念抽象，理解起來有困難；學生認知水平有限，驗證問題時有困難；自身意志薄弱，力不從心產(chǎn)生畏難心理；教師教法單一，學習時感到無聊產(chǎn)生抗拒心理。其次，文章又概述了類比法的概念、特征和作用，列舉了類比法在初中物理教學中的具體應用。

關鍵詞：初中生；物理教學；類比法

在物理教學中，讓初中生記住知識固然重要，然而使其學會方法，理解之后再靈活運用，更能讓他們受益終生。物理學的諸多研究方法中，“類比法”教學便于資歷淺、經(jīng)驗少的學生掌握，因此，在初中物理教學中使用類比法，可有效提高初中生的創(chuàng)新意識和綜合能力。

一、類比法概述

（一）類比法的概念。類比法是指在兩物理量及描述該兩物理量的數(shù)學模型具有相似性的條件下，我們可以通過一種熟悉的事物類比知道另一種事物。類比法是物理思維的一種重要形式。

（二）類比法的基本特征。類比法是在聯(lián)想的基礎上，將異常、未知的事物（研究對象）與尋常、熟悉的事物（類比對象）進行對比，分析兩個對象之間的類似或相似關系，根據(jù)已知對象的某種性質推斷出未知對象相應性質的一種方法。

（三）類比法在物理教學中的作用。類比法在初中物理教學中的作用十分巨大。初中生在學習物理時經(jīng)常會不自覺地使用類比法，但是在類比時具有盲目性和不恰當性，經(jīng)常造成各種錯誤。因此，教師應引導學生自覺使用類比法，指導學生正確、合理使用類比法的方法。在物理學層面上講，不同研究對象之間存在很多相同或相似特征，其遵守著相同或相似的物理規(guī)律，對其采用的物理研究方法也受其特征限制。如果能夠把握住研究對象的特征，在此基礎上再使用類比法，就可以使物理知識教學和物理方法教學更加順利、有效。在實際操作中，筆者會提供一些與教學內容相似的、學生認知度較高的知識和概念，將兩者進行類比，就能使學生更容易理解，同時擴展學生的思維空間，開闊學生的視野，讓學生自由發(fā)揮想象力，發(fā)散思維。

二、類比法在初中物理教學中的應用舉例

通常情況下，不同研究對象有不同的特征。在運用類比法進行物理教學時，尤為關鍵的是要引導學生分析研究對象的特征，并恰當選取某一種或幾種特征作為類比根據(jù)的對象。

（一）類比應用于物理規(guī)律教學。應用類比講解因果關系，例如在復習反射定律時，要啟發(fā)學生不能將“反射角=入射角”說成“入射角=反射角”，筆者先說明有了入射光線才能有反射光線，入射光線是“因”，反射光線是“果”，然后問學生：“你父親這么帥，像你嗎？”學生發(fā)現(xiàn)這句話不符合生活常識，紛紛笑起來，筆者抓住機會對上述問題進行講解，取得了很好的效果。學生理解歐姆定律的同一性和同時性原則有困難，筆者就用穿衣戴帽來類比。同一性，就是用這個用電器兩端的電壓和這個用電器的電阻來計算流過這個用電器的電流，不能用其他用電器的電壓來計算，就如自己要戴自己的帽子，不能張冠李戴；同時性，就是用這個用電器現(xiàn)在兩端的電壓和現(xiàn)在這個用電器的電阻來計算此時流過這個用電器的電流，不能用原來的電壓來計算，就如自己14歲要戴自己14歲時的帽子，不能戴自己3歲時的帽子。這樣，教學內容就變得生動、有趣，激發(fā)了學生的興趣，活躍了課堂氛圍，也增強了教學效果。

（二）類比應用于物理方法教學。物理方法是研究、處理物理問題的方式，即物理思想。在現(xiàn)代物理教學中，加強物理方法的教育有利于學生物理素質的提高。與物理知識一樣，物理方法也要在多次不同情況下的應用基礎上才能充分掌握。一般而言，一種物理方法就是處理一類或幾類具有相似特征的物理問題。如果教師在教學中把握住了研究對象的特征，再借助類比法在不同情況下使用同一方法，就能讓學生深入理解物理方法。

1.用于說明控制變量法的必要性和重要性。初中物理涉及到的物理研究方法有定義比值法、轉換法、等效替代法和控制變量法等，在人教版教材中，只列出了控制變量法，怎么讓學生理解它的重要性呢？筆者利用類比法能夠輕松突破這個難點。筆者先講了一個故事進行引入：“老師和NBA投籃最準的球星史蒂夫·庫里比賽投籃，老師百發(fā)百中，而庫里卻百投零中，原因是老師的籃圈特別大，庫里的籃圈特別小，這樣得出‘老師比庫里投籃更準的結論是荒謬的。”因此，除了投籃的人不一樣，其余影響投籃的條件（變量）應該完全相同，應該控制住變量，這樣才能得出正確的結論。利用學生熟悉的場景來類比抽象的物理研究方法，學生完全能夠理解。

2.用于定義某些物理量的比值法。如在對速度、功率等某類物體變化狀態(tài)特征的物理量做定義時，可以分析這兩個物理量具有的共同特征，即相等實踐內，某物理量的變化量相等，變化快慢的特征可以用變化量和所用時間之比表示。在實際教學中，筆者曾用速度的定義過程作為類比的依據(jù)，也對功率進行了類比，讓學生更加容易地掌握了運用比值法定義物理量的方法。

類比法符合現(xiàn)代教育學、心理學的規(guī)律和人們認識事物的規(guī)律。在初中物理教學中運用類比法，可以激發(fā)學生的興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，有觸類旁通、啟發(fā)思路的作用，同時又可以把抽象的新知識轉移到已有的知識系統(tǒng)中來，變繁為簡、變難為易、變抽象為形象，甚至是化腐朽為神奇。在運用類比法時，初中物理教師要注意將其合理應用到物理理論、物理規(guī)律和物理方法的教學中，以提高學生的物理知識水平和分析、解決物理問題的能力。

（作者單位：甘肅省白銀市會寧縣頭寨子鎮(zhèn)教育管理中心，甘肅 白銀 730726）