類比分析法在高中物理“示波器”教學中的應用

虎鳴

摘?要：高中物理抽象又枯燥，在高中課程的學習中一直都是學生比較困擾的學科。想要保證高效的課堂學習效率，活躍的課堂氣氛加上生動有趣的講解必不可少。類比分析法作為其中常用有效的方法，如何將它更好的運用在日常的物理教學中，以課程中“示波器”實驗教學為例，本文將展開詳盡探討。

關(guān)鍵詞：高中物理;類比分析法;示波器

【中圖分類號】G633.7?【文獻標識碼】A?【文章編號】1005-8877（2020）10-0095-01

在高中物理的學習中，類比分析法能夠幫助學生克服物理學習中的很多難題，因此經(jīng)常受到學生廣泛的使用。但是由于學生知識儲備和思維能力的限制，在使用類比分析法時總是出現(xiàn)錯誤，所以，在教師的引導和指導下正確的使用類比分析法十分重要。高中物理很重要的學習部分包括帶電粒子在電場中的運動，而帶電粒子在電場中運動規(guī)律的典型例子就是示波器的應用。隨著科技的進一步發(fā)展和教育體制的不斷更新，模擬示波器在日常的物理教學中被廣泛應用。使用類比分析法將示波器的工作原理與其他類似于此的運動規(guī)律進行形象化的比較和分析，有助于幫助學生理解從而加強記憶。

1.類比分析法與高中物理緊密聯(lián)系

（1）應用與知識

在物理課堂上，教師應該學會采用生動形象的表達方式向?qū)W生們傳達所要掌握的知識點，防止強制性灌輸導致學生失去對物理學習的積極性，影響物理學習的效率。物理作為基于自然和科學的學科，其探究的角度和解決的方法不僅僅局限于一個方面，從不同的切入點觀察到的特征也是大有區(qū)別的。如何調(diào)動學生的發(fā)散性思維，教會學生從不同的角度層面看待問題，掌握類比分析法正確合理的使用方法是達到目標的一條捷徑。

（2）應用與教學

將類比分析法運用于分析和解決物理問題，是一種物理概念與思維方式的培養(yǎng)。加強在學生頭腦里形成系統(tǒng)嚴格的物理思維模式非常關(guān)鍵，而且這也有利于提高學生的綜合素質(zhì)，符合新課改的要求。物理慣性思維模式的形成與物理原理一樣，都需要反復的驗證和練習。最常見的思路，一種或者幾種有著相似特征的物理問題都可以通過一種物理思路進行研究和解決。在高中物理的學習中，學會抓住問題的特征，是正確運用類比分析法的關(guān)鍵。這也為教師在物理難點教學方面提供了廣闊的思路和有效的方法，有利于學生綜合素質(zhì)的提升。

（3）應用與解題

解決物理問題，也是將所學到的物理知識實現(xiàn)于應用中的過程。懂得將知識巧妙地轉(zhuǎn)嫁到別的物理問題當中，也是解決物理問題行之有效的方法之一。在物理教學中結(jié)合類比分析法，其依據(jù)就是物理原型本身的特征。在日常教學中，需要首先分析所需解決的問題，再和已知的物理原型中進行對比研究，繼而找到解決方法。在合理使用類比分析法的同時應該注意，兩個相似事物進行類比時所出現(xiàn)的差異，懂得個體間的差異性，知道可比與不可比的方面，避免機械性類比所出現(xiàn)的錯誤。

2.示波器概述

（1）模擬示波器

示波器是用于信號特性測試的儀器。它可以作用于電路實驗的觀察、分析實驗過程中所出現(xiàn)的問題以及驗證實驗結(jié)果。模擬示波器主要借助電子示波管的運作，以圖像的方式將變電信號展示出來。其工作原理是被檢測信號在傳輸途中不斷減弱的過程里，同時傳送到兩個放大器中，當信號被放大后再傳回示波管，信號經(jīng)過觸發(fā)電路產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，從而促使啟動掃描電路，產(chǎn)生掃描電壓，再將該電壓通過放大器輸出，運載到示波器上。一般情況下，模擬示波器能夠快速準確的將波形展示出來，并且快速收集較高的波形，確保結(jié)果的清晰準確。

（2）數(shù)字示波器

數(shù)字示波器區(qū)別于模擬示波器，在對波形的輸入中采用的是將規(guī)則間隔的方法，同時在將采樣模擬值轉(zhuǎn)換成數(shù)字碼存儲在內(nèi)部存儲器中，然后再回復數(shù)字碼，將波形顯示在屏幕上。其工作原理是在輸入端輸入信號后適當?shù)姆糯蠡驕p弱，再將信號輸送到A＼D轉(zhuǎn)化器，存入到采集儲存器中，借用微處理器在LED屏幕上顯示波形。

3.類比分析法在示波器教學中的應用

示波器的原理在高中物理教學中是一個難點，學生很難理解示波器的掃描原理、掃描頻率與完整波形之間的聯(lián)系。但是，在仔細探究后我們可以發(fā)現(xiàn)，力學中通過借用沙擺顯示簡諧振動的實驗，其原理類似于示波器原理，都是對運動合成原理的充分利用。而對于學生來講，沙擺實驗更加直觀，更加利于接受和理解。所以，在示波器教學中引進類比分析法，將其比較于沙擺實驗，通過沙擺實驗將示波器原理形象化具體化，方便學生理解記憶。

由此可見，類比分析法在物理學習中是一種顯著高效可行的方法，通過對知識難點的連接對比，實現(xiàn)新舊知識、難易知識之間整合遷移，鍛煉學生舉一反三的發(fā)散思維能力，為學生提供多個解題思路。

通過對類比分析法的學習，讓學生明白，對一種知識真正的理解與掌握，還應表現(xiàn)在對其的靈活運用上。在不同的情境中尋找不同的解決思路與方法，從而獲取新的知識點和經(jīng)驗方法。教師在日常的教學與引導中，應教導學生學會充分利用所學知識，注意知識與方法之間的各種聯(lián)系，合理準確的運用類比分析方法，將抽象難懂的物理知識充分形象具體化，減輕學習壓力，提高學習效率。

參考文獻

[1]靳艷麗.類比推理在物理教學中的應用[J].中小學教學研究，2008（08）

[2]葉影.類比法在物理教學中的應用[J].中國科技信息，2008（15）

[3]祝玉謙.類比分析法解物理題[J].中學物理，2000（01）