巧用類比法，提升物理課堂教學(xué)效率

李大龍 （江蘇連云港市海頭初級(jí)中學(xué)）

初中時(shí)期，學(xué)生可以巧妙地運(yùn)用類比的方法，通過找尋事物之間的異同，總結(jié)物理知識(shí)間的普遍聯(lián)系，進(jìn)而深化對(duì)知識(shí)的理解，化抽象為具體，構(gòu)建獨(dú)具代表性的物理模型。

一、異中求同，梳理物理規(guī)律

教師將不同的物理概念進(jìn)行對(duì)比，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)其間的某種共性，嘗試從這種共性出發(fā)，總結(jié)物理知識(shí)之間的依存關(guān)系，能夠幫助學(xué)生梳理物理規(guī)律，在鞏固舊內(nèi)容的同時(shí)，使得新知識(shí)的掌握更加容易，進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

以蘇科版物理九年級(jí)上冊(cè)“動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能”為例，在學(xué)習(xí)這一內(nèi)容之前，學(xué)生們已經(jīng)熟練掌握了重力勢(shì)能的基本概念，于是運(yùn)用類比的方式，教師為學(xué)生們介紹彈性勢(shì)能的相關(guān)內(nèi)容。首先通過幾個(gè)例子幫助學(xué)生們區(qū)分二者：房頂上的吊扇、被舉高的獎(jiǎng)杯等具有重力勢(shì)能，被壓彎的彈簧、按癟的皮球具有彈性勢(shì)能。類比“物體因被舉高從而具有重力勢(shì)能”，學(xué)生們很容易便得出結(jié)論：物體因?yàn)榘l(fā)生了彈性形變從而具有了彈性勢(shì)能。于是讓學(xué)生進(jìn)一步思考影響彈性勢(shì)能因素都包括什么，有學(xué)生推理道：我們之前學(xué)習(xí)過物體的重力勢(shì)能會(huì)隨著其高度、質(zhì)量的增加而增大，數(shù)學(xué)上表示為W越mgh，那么是不是說明彈性勢(shì)能的大小也和它發(fā)生形變的距離或者物體本身的屬性有關(guān)呢？老師提示道：彈性勢(shì)能的確和彈性形變有關(guān)，但是這種關(guān)聯(lián)并不是簡單的線性關(guān)系，正如表達(dá)式W越1/2(kx2)，接下來就讓我們對(duì)這種平方關(guān)系來做進(jìn)一步的探討。

通過將不同的物理模型進(jìn)行類比，很容易發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)聯(lián)性，借助這種關(guān)聯(lián)性教學(xué)新的物理知識(shí)，學(xué)生們自然而然便學(xué)會(huì)了舉一反三，加速了對(duì)新知識(shí)的消化與吸收，對(duì)某些相異之處也充滿了好奇，引發(fā)其進(jìn)一步的探索。

二、同中求異，理解物理概念

類比法基于各種物理概念之間的對(duì)比，除了能夠發(fā)現(xiàn)某些相似點(diǎn)，更多的還是不同點(diǎn)。關(guān)注相似概念之間的相異之處，同中求異，使得對(duì)相關(guān)物理知識(shí)的區(qū)分更加明確，理解更加深刻，體現(xiàn)物理學(xué)習(xí)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

以蘇科版物理八年級(jí)上冊(cè)“光的折射”為例，首先教師通過生活中常見的例子，引入光的折射：在放滿水的碗里筷子會(huì)“折斷”、雨后天晴會(huì)看到彩虹、水中的石頭會(huì)變淺……這些都是光的折射所帶來的奇妙的現(xiàn)象。教師進(jìn)一步介紹光的折射的定義以及法線、入射角、折射角的概念。根據(jù)這些知識(shí)內(nèi)容，學(xué)生們很容易聯(lián)想到已學(xué)習(xí)過的反射的相關(guān)知識(shí)，同樣包括線、面、角等因素，為了便于學(xué)生對(duì)二者的區(qū)分，將光的反射與折射圖形放在一起，引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行對(duì)比，思考兩者的關(guān)聯(lián)。經(jīng)過一番討論，學(xué)生們總結(jié)得出：在界面的分布不同，反射光線與入射光線在界面的同一面，而折射光線位于入射光線的相異一面；角的大小不同，光的反射中反射角永遠(yuǎn)與入射角相等，而折射中折射角一般不等于入射角……

只有明確地認(rèn)識(shí)到相似物理概念之間的區(qū)別，才能夠真正理解相關(guān)知識(shí)的原理，從而實(shí)現(xiàn)靈活運(yùn)用。類比法正是從對(duì)事物的對(duì)比出發(fā)，找尋其中的異同，使學(xué)生的頭腦更加清晰，對(duì)知識(shí)的理解更加深刻。

三、抽象提升，建構(gòu)物理模型

對(duì)于初中生來說，有些物理概念較抽象，為了更加簡便地處理相關(guān)的物理問題，需要借助類比法，使得復(fù)雜的事物變得簡單、抽象的理論變得形象，轉(zhuǎn)化為學(xué)生們?nèi)菀捉邮艿奈锢砬榫埃纬梢欢ǖ恼J(rèn)知規(guī)律即物理模型，進(jìn)一步分析其中的主要因素。

以蘇科版物理九年級(jí)下冊(cè)“核能”為例，在講授本節(jié)課的重點(diǎn)核聚變、核裂變之前，首先學(xué)生們要對(duì)原子核的構(gòu)成有一定的了解。由于原子的微小特性，學(xué)生們不能親眼看到它的構(gòu)成結(jié)構(gòu)，于是類比于行星模型，變微觀為宏觀，逐漸建立原子的結(jié)構(gòu)模型。接下來教師提問學(xué)生：萬有引力維持著行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，那么庫侖力的具體作用是什么呢？學(xué)生們很容易回答出：借助這種庫倫引力，原子核的周圍也會(huì)有大量的電子繞轉(zhuǎn)。這樣，在老師和學(xué)生的共同探索下，原子模型便形成了。

借用類比的方式，本來抽象、復(fù)雜的物理模型也變得形象化、簡單化，在學(xué)生的認(rèn)知里逐漸清晰，加速了其對(duì)模型的掌握。

綜上，類比的方法是發(fā)現(xiàn)規(guī)律、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的良好途徑，無論是對(duì)知識(shí)的梳理、理解和掌握，還是對(duì)物理模型的構(gòu)建，通過類比方式，獲取學(xué)習(xí)內(nèi)容間的異同，都會(huì)降低其難度，從而提升物理課堂教學(xué)的綜合水平。