如何應(yīng)用類比遷移法學(xué)習(xí)初中物理

文/代榮芹

（作者系北京市育才學(xué)校物理教師）

“工欲善其事，必先利其器。”如果我們想要做好一件事，很重要的一點就是擁有精良的工具，具備適當(dāng)?shù)氖侄?。同理，對于學(xué)習(xí)者，掌握好的學(xué)習(xí)方法尤為重要，尤其是物理這門學(xué)科。很多學(xué)生都“談物理色變”，覺得物理太難了，殊不知，他們多數(shù)人只是一味地埋頭苦學(xué)，卻忽視了學(xué)習(xí)方法的重要性。其實，從物理學(xué)的角度看，不同的研究對象之間有許多相同或相似的特征，他們必然遵守著相同或相似的物理規(guī)律，二者之間有著必然的內(nèi)在聯(lián)系。如果抓住研究對象的特征，巧妙地應(yīng)用類比，在進(jìn)行物理學(xué)習(xí)的時候一定會收到事半功倍的效果。

所謂類比，實際上是一種從特殊到特殊、從一般到一般、從特殊到一般的推理。它是根據(jù)兩個（或兩類）對象在某一方面的相同或相似從而推出他們在另一方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。在物理學(xué)習(xí)中運用類比思維可以幫助理解較復(fù)雜的實驗和知識。學(xué)生之所以覺得學(xué)好物理不容易，是因為它的邏輯性很強(qiáng)，對數(shù)學(xué)知識和能力的要求較高。其實只要善于發(fā)現(xiàn)規(guī)律積極總結(jié)，將類比法巧妙地應(yīng)用到初中物理學(xué)習(xí)中，學(xué)好物理并不難。那在學(xué)習(xí)初中物理的哪些知識時可以使用類比遷移法，具體又該如何應(yīng)用呢？

在同一公式的不同物理量之間使用類比

在形式相同的不同公式之間使用類比

初中學(xué)生的思維模式以形象思維為主，抽象思維能力相對較差。雖然物理是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，給人的感覺比較具體、形象，但是其理論（概念、定義、定律、規(guī)律等）是對實驗、事物等經(jīng)過抽象而形成的，學(xué)生往往會覺得物理理論很深奧，難以理解和接受。而運用類比的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，能以舊帶新、循序漸進(jìn)，可以使學(xué)生從形象思維轉(zhuǎn)變?yōu)槌橄笏季S，幫助學(xué)生有效地把握物理知識、發(fā)展智力、培養(yǎng)能力。

在對形式相同的不同公式的 理解上使用類比

在學(xué)習(xí)密度公式時，學(xué)生可以試著從以下幾個方面來理解：

1.對同種物質(zhì)。

密度相同，質(zhì)量與體積的比值相同，即質(zhì)量跟體積成正比。它包括三方面的含義：

（1）質(zhì)量大的體積也大。

（2）質(zhì)量增大，體積也隨之增大。

2.對不同的物質(zhì)。

（1）質(zhì)量相同時，體積跟密度成反比，它也包括三方面的含義：

①密度大的體積小。

②密度變大體積減小。

例1：媽媽讓小明用剛好能裝下500克水的瓶子去商店買了500克食用油，問誰賺誰賠。

例2：冰化成水以后，它的（ ）

A.體積變小、質(zhì)量變小。

B.密度變大、質(zhì)量變大。

C.密度變小、質(zhì)量不變。

D.密度變大、質(zhì)量不變。

例3：在調(diào)好的天平兩盤中分別放一鐵塊和一銅塊，天平恰好平衡，此時鐵塊和銅塊的體積之比是_________________。（ρ鐵=7.9×103kg/m3，ρ銅=8.9×103kg/m3）

這3道題的解答分別采用上述三方面的理解就會非常簡便。

（2）體積相同時，質(zhì)量跟密度成正比，含義與1中的（1）（2）（3）同理。如此解答類似下列的題型，相當(dāng)方便。

例4：最多能裝5千克植物油的瓶子，如果用它裝滿水，則瓶內(nèi)水的質(zhì)量將（ ）。

A.大于5千克。

B.小于5千克。

C.等于5千克。

D.無法判斷。

例5：如果把體積相等的鐵塊和銅塊分別放在調(diào)好的天平的兩盤中，放_____塊的盤會高些。（ρ鐵=7.9×103kg/m3，ρ銅=8.9×103kg/m3）

例6：一個瓶子能裝1千克水，用這個瓶子能裝______千克煤油。（ρ煤油=0.8×103kg/m3）

其實，對這些公式所對應(yīng)的物理概念的定義、單位、含義等方面的學(xué)習(xí)都可以使用類比。如學(xué)生對速度從以下幾個方面進(jìn)行學(xué)習(xí)：

a.物理意義：表示物體運動的快慢。

b.定義：物體通過的路程與所用時間的比值或物體在單位時間內(nèi)通過的路程叫速度。

d.單位：米/秒（國際）；千米/小時（常用）（由長度單位和時間單位復(fù)合而成）。

e.應(yīng)用。

當(dāng)學(xué)到壓強(qiáng)時，不僅可用類比的方法從5個方面進(jìn)行學(xué)習(xí)，其定義的方法、單位的由來、應(yīng)用都極其相似：

a.物理意義：表示壓力的作用效果。

b.定義：物體所受的壓力與受力面積的比值或物體單位面積上所受的壓力叫壓強(qiáng)。

d.單位：牛/米2（由力的單位和面積的單位復(fù)合而成）。

e.應(yīng)用。

對于密度、功率等概念的學(xué)習(xí)都可以使用相同的方法。只是在使用類比方法進(jìn)行學(xué)習(xí)的同時也要關(guān)注它們在表述上的細(xì)微差別，不要將不同的概念混為一談。

類比思維是物理思維的一種重要形式。開普勒曾說過：“我珍視類比勝于任何別的東西，它是我最可信賴的老師，它能揭示自然界的秘密。”運用物理類比思維可以把陌生的對象和熟悉的對象進(jìn)行對比，把未知的東西和已知的東西對比，特別是在還不足以進(jìn)行歸納推理和演繹思維的情況下，類比更是得天獨厚，它可以啟發(fā)思路、提供線索，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識物理世界。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，如果善于總結(jié)和歸納就會發(fā)現(xiàn)很多地方都能用類比的方法來理解，如用水流的形成類比電流的形成，用水泵類比電源，用閥門類比開關(guān)，用水壓類比電壓……如果全體學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中都能注重以方法為主，變抽象為具體，變復(fù)雜為簡單，學(xué)人之漁而非受人之魚，不僅學(xué)習(xí)會變得輕松、高效，自身也必將獲益。