類比分析法在高中物理“示波器”教學(xué)中的應(yīng)用

虎鳴

摘?要：高中物理抽象又枯燥，在高中課程的學(xué)習(xí)中一直都是學(xué)生比較困擾的學(xué)科。想要保證高效的課堂學(xué)習(xí)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(yùn)用在日常的物理教學(xué)中，以課程中“示波器”實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(xiàn)標(biāo)識碼】A?【文章編號】1005-8877（2020）10-0095-01

在高中物理的學(xué)習(xí)中，類比分析法能夠幫助學(xué)生克服物理學(xué)習(xí)中的很多難題，因此經(jīng)常受到學(xué)生廣泛的使用。但是由于學(xué)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(dǎo)和指導(dǎo)下正確的使用類比分析法十分重要。高中物理很重要的學(xué)習(xí)部分包括帶電粒子在電場中的運(yùn)動，而帶電粒子在電場中運(yùn)動規(guī)律的典型例子就是示波器的應(yīng)用。隨著科技的進(jìn)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(xué)中被廣泛應(yīng)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(yùn)動規(guī)律進(jìn)行形象化的比較和分析，有助于幫助學(xué)生理解從而加強(qiáng)記憶。

1.類比分析法與高中物理緊密聯(lián)系

（1）應(yīng)用與知識

在物理課堂上，教師應(yīng)該學(xué)會采用生動形象的表達(dá)方式向?qū)W生們傳達(dá)所要掌握的知識點(diǎn)，防止強(qiáng)制性灌輸導(dǎo)致學(xué)生失去對物理學(xué)習(xí)的積極性，影響物理學(xué)習(xí)的效率。物理作為基于自然和科學(xué)的學(xué)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(diǎn)觀察到的特征也是大有區(qū)別的。如何調(diào)動學(xué)生的發(fā)散性思維，教會學(xué)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(dá)到目標(biāo)的一條捷徑。

（2）應(yīng)用與教學(xué)

將類比分析法運(yùn)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(qiáng)在學(xué)生頭腦里形成系統(tǒng)嚴(yán)格的物理思維模式非常關(guān)鍵，而且這也有利于提高學(xué)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(fù)的驗(yàn)證和練習(xí)。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(jìn)行研究和解決。在高中物理的學(xué)習(xí)中，學(xué)會抓住問題的特征，是正確運(yùn)用類比分析法的關(guān)鍵。這也為教師在物理難點(diǎn)教學(xué)方面提供了廣闊的思路和有效的方法，有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

（3）應(yīng)用與解題

解決物理問題，也是將所學(xué)到的物理知識實(shí)現(xiàn)于應(yīng)用中的過程。懂得將知識巧妙地轉(zhuǎn)嫁到別的物理問題當(dāng)中，也是解決物理問題行之有效的方法之一。在物理教學(xué)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(xué)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(jìn)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(yīng)該注意，兩個相似事物進(jìn)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(jī)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(shí)驗(yàn)的觀察、分析實(shí)驗(yàn)過程中所出現(xiàn)的問題以及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。模擬示波器主要借助電子示波管的運(yùn)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(dāng)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(yùn)載到示波器上。一般情況下，模擬示波器能夠快速準(zhǔn)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(zhǔn)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(fù)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(dāng)?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(xué)中的應(yīng)用

示波器的原理在高中物理教學(xué)中是一個難點(diǎn)，學(xué)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(xì)探究后我們可以發(fā)現(xiàn)，力學(xué)中通過借用沙擺顯示簡諧振動的實(shí)驗(yàn)，其原理類似于示波器原理，都是對運(yùn)動合成原理的充分利用。而對于學(xué)生來講，沙擺實(shí)驗(yàn)更加直觀，更加利于接受和理解。所以，在示波器教學(xué)中引進(jìn)類比分析法，將其比較于沙擺實(shí)驗(yàn)，通過沙擺實(shí)驗(yàn)將示波器原理形象化具體化，方便學(xué)生理解記憶。

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

通過對類比分析法的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生明白，對一種知識真正的理解與掌握，還應(yīng)表現(xiàn)在對其的靈活運(yùn)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(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)方法。教師在日常的教學(xué)與引導(dǎo)中，應(yīng)教導(dǎo)學(xué)生學(xué)會充分利用所學(xué)知識，注意知識與方法之間的各種聯(lián)系，合理準(zhǔn)確的運(yùn)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(xué)習(xí)壓力，提高學(xué)習(xí)效率。

參考文獻(xiàn)

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