類比在初中物理教學中的應用

朱文亮

摘要：類比是物理課堂中常用的教學手段，在多方面中運用，有利于突破教學重難點，提升學生物理學習水平。本文講述了初中物理教學和學習的難點，重點闡述類比手法在教學中的運用，如：類比舊知識，傳輸新知識、類比實物模型，降低知識難度、類比物理問題，擴展解題思路，旨在提升學生知識獲取能力，促進初中物理教學的順利發(fā)展。

關(guān)鍵詞：類比;初中物理;物理教學

新課標的改革，要求教師適應時代變化，改進和更新教學觀念、模式，在傳授學生知識的同時，還培養(yǎng)學生思維和創(chuàng)新能力。類比法是初中物理教學中，常見的使用方法，可以幫助學生快速掌握知識，觸類旁通，構(gòu)建完整知識脈絡(luò)。在課堂中教師適當使用類比手段，培養(yǎng)學生自學能力，化難為易，提升初中物理教學質(zhì)量。

一、初中物理教學和學習的難點

經(jīng)過作者多年學習經(jīng)驗可知，當前初中物理學科中，教師的教和學生的學都遇到阻礙，產(chǎn)生該問題的原因從多個角度分析，主要有下面幾點：第一，物理自身特點，物理是初中八年級新接觸的學科，因為涉及到的內(nèi)容廣泛，知識點抽象，對學生能力要求很高，如思維能力、理解能力等，學生理解起來比較困難。按照學生曾經(jīng)構(gòu)建的知識體系來說，在剛開始學習的時候還能充分了解，但是后期學習凸透鏡成像和阿基米德原理等抽象性強的內(nèi)容，就比較困難，此時在班級中出現(xiàn)兩極分化，成績的下降，令部分學生畏懼物理[1]。第二，學生自身認知水平，物理學習中，思維的理解和擴展很重要，但是初中生受年齡的影響，對知識點認知能力有限，很難利用自己具象思維思考抽象性的問題，在學習上就出現(xiàn)困難。第三，教師教學的原因，很多初中學校中的物理教師都是經(jīng)驗豐富、年齡較大的教師，比較熱衷傳統(tǒng)教學形式，排斥新型教學手段，方法單一、課堂枯燥，和學生溝通較少，了解不深，在教學時往往啟發(fā)不到位，缺少條理，令學生感到物理學習無從下手。

經(jīng)過上面幾點介紹和作者多年的教學經(jīng)驗可知，要想提升學生學習能力，需要改變教學方法，豐富教學形式和手段，利用類比法激發(fā)學生學習興趣，調(diào)動學生學習積極性，使其主動參與教學活動，將物理課堂變得輕松、和諧，緩解教師教和學生學的困境。

二、類比在初中物理教學中的應用

（一）類比舊知識，傳輸新知識

物理學科來自于生活，也是自然科學中一基本內(nèi)容，其中眾多知識點之間，存在很多聯(lián)系。因此進行物理教學中，對于新的知識，可以利用學生已有經(jīng)驗和已學知識，進行類比。類比法在聯(lián)想的基礎(chǔ)上，將熟悉和未知的事物對比，構(gòu)建兩個對象的相似關(guān)系，并根據(jù)已知對象，總結(jié)未知對象內(nèi)容和性質(zhì)的一種方法。并通過此形式向?qū)W生傳授新的知識和思維觀念，激發(fā)其學習積極性，主動參與物理知識探究。不但掌握新知識，還鞏固了舊知識。例如，教師可以依照速度的教學，速度指路程和使用時間的比，即相同路程下，運動時間越短，代表物體運動速度越快;運動時間相同情況下，路程越大，則代表速度越快。將其運用于初中物理學科中電功率概念的講解中：電流做功也有速度快和慢，即將電流做功和時間比，就是電功率，描述電流做功快慢。以速度為類比，電流做功統(tǒng)一情況下，使用時間多，電功率就低;相同時間內(nèi)，電流做功越多，電功率就大。通過對速度的類比為電功率，因為物體移動是可見的，有很強形象性，學生可以以此深入理解電功率的概念和電流做功的規(guī)律。又如，通過機械能概念的回憶，利用類比手段幫助學生構(gòu)建內(nèi)能知識點的概念。物體在運動基礎(chǔ)上產(chǎn)生動能，并因為存在相互作用力，而產(chǎn)生勢能，動能和勢能的和叫做機械能。在此基礎(chǔ)上類比，帶入到物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，分子在運用中產(chǎn)生分子動能，加上組成物質(zhì)的分子互相作用，產(chǎn)生勢能。總結(jié)說來，物體內(nèi)部所有分子在熱運動下，動能和勢能的綜合叫做內(nèi)能。經(jīng)過兩個不同領(lǐng)域的能量之間的類比，不但幫助學生復習舊的知識，有學習到新的概念。經(jīng)過類比，在新舊知識之間搭建橋梁，學生根據(jù)已學知識點，自然而然的掌握新知識，利用這種相同情境的構(gòu)建，培養(yǎng)學生類比推理思維能力，起到良好的教學效果，發(fā)展學生智力。

（二）類比實物模型，降低知識難度

在傳統(tǒng)教學中，往往因為物理知識的抽象性，提升教師工作壓力。因此教師要不斷創(chuàng)新和改善教學方法，為學生創(chuàng)建環(huán)境，有目的的指導學生利用類比形式，對已經(jīng)形成的認知提出質(zhì)疑，并假設(shè)內(nèi)容，增強學生分析能力和解決問題的能力。利用現(xiàn)象的類比，揭示物理概念和過程。很多物理知識就是在大量實驗基礎(chǔ)上建立起來的。如果教師將學生難以理解的物理知識和概念，利用形象或者實物模型進行類比，將看不到、摸不著的物理主體形象化，學生更加容易理解，更快掌握本質(zhì)，在此過程中使用類比手段，降低學習難度。例如講解《產(chǎn)生感應電流條件》時，學生不能理解切割磁感線運動的概念和特點，經(jīng)常自然性的認為導體運動方向和磁感線方向垂直的時候，才做切割磁感線運動。產(chǎn)生此錯誤觀念是因為學生對其想象性不足。所以在教學的時候，教師利用類比方法，將磁感線和相似物體相比，如農(nóng)田中的小麥稈，導體比作風力的鐮刀，在磁場中的運動就像使用鐮刀切割小麥的過程，在切割過程中，無論鐮刀角度如何，只要最終能割裂小麥就可，就像導體切割磁感線運動。否則就不能做切割磁感線運動，利用具體事物做類比，學生理解起來更加容易。又如將電流的產(chǎn)生以學生熟悉的水流動為類比：學生學習電流信息的時候，在教師引導下，想象到在水壓的作用下，水沿著一定方向流動，逐漸產(chǎn)生水流。同樣，在電源引導下，電壓在自由電荷引導下，創(chuàng)建成電路中的電流，這也是電流產(chǎn)生的原因。

（三）類比物理問題，擴展解題思路

面對物理問題，需要使用物理解決手段和知識，解決問題，這是完成物理知識遷移的主要環(huán)節(jié)，也是該科目教學的主要內(nèi)容。使用類比物理問題，結(jié)合問題的特點，在課堂中利用分析其中的關(guān)鍵點，將其和已知物理原型做類比，找尋解決方法，作出正確答案[2]。例如圖1是甲乙物質(zhì)的質(zhì)量、體積關(guān)系和A、B導體兩端電壓和電流的關(guān)系。學生先掌握看得見的體積和質(zhì)量關(guān)系，以此類比，就能迅速理解導體中電流和電壓的關(guān)系。

針對此問題的講解，還有時間和路程關(guān)系圖、物體壓強和深度關(guān)系圖等等，經(jīng)過此類圖像的類比，令學生更加深入了解問題內(nèi)容，并弄清楚題目中的變化規(guī)律和使用條件，使用起來不會出現(xiàn)問題。

結(jié)論：

綜上所述，類比形式的運用，可以引導學生深入理解知識點，快速接受物理概念和規(guī)律。同時，還便于學生在學習過程中更快的理解物理規(guī)律產(chǎn)生的原因，構(gòu)建物理規(guī)律和概念。教師向?qū)W生滲透物理模型和類比舊知識，可幫助其快速掌握本質(zhì)，提升學習積極性，促進初中物理教學的發(fā)展。

參考文獻：

[1]吳曉雯.基于類比遷移的初中物理教學課例分析——以“測量電壓”為例[J].中學理科園地，2018，14（04）：19-20.

[2]秦玉蓮. 在初中物理教學中進行科學方法教育的研究[D].蘇州大學，2017.