例谈类比法在物理教学中的应用
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“类比法”是物理教学中常用的一种方法，应用于教学具体就是：将陌生的物理现象与学生熟悉的类似的现象进行比较，从而揭示出物理过程或物理现象的本质，继而加深学生对于知识的理解.
运用“类比”的方法，可以使物理教学取得较好的教学效果：（1）学生可以通过对原有概念的理解，通过类比的方法，快速、有效突破物理学中比较抽象、不易理解的概念.（2）学生在现有知识的理解和认知基础之上，通过类比，教师可以让学生自学新授课中较为简单的知识点，有利于培养学生的自学能力；教师还可以通过类比，给学生的新课学习铺设台阶，从而降低教学知识难度、达到突破教学难点的目的.（3）通过类比，可以使学生的知识形成网络，能使学生在应用的过程形成自己的方法和处理问题的能力，真正做到举一反三.下面我就概念教学、新课讲授、习题处理三方面来谈一下自己的认识.
1概念教学
高二选修电场部分的教学是高中物理教学的重点，更是教学的难点，让学生感到头疼的就是：相比于高一必修部分的力学知识，电场十分的抽象，既看不见又摸不到，确实存在，但你又没办法让学生像学习高一力学知识结合自己的生活实际随时去体验（例如，高一的静摩擦力，老师推桌子，有摩擦的作用没推动，老师手握水杯产生的静摩擦力等，平抛，圆周运动、自由落体运动与重力无关的验证等等），所以给学生一种神秘感，从而“望电止步”.但实际上如果教师就以前学生对电学概念的理解加以类比，电场概念的难点就很容易突破.
案例例如我在讲解比值定义电场力的性质物理量：E=F/q，有的学生对于这种比值定义法就认为：E与q成反比，与F成正比；学生之所以有这样的想法，就在于学生对于电场存在的物质性没有深刻的认识到，从而认为当q=0时，场强也为零.
为了扭转学生这种错误的认识，我就借助初中的电学知识R=U/I（比值定义法），提出两个问题：（1）能不能说R与U成正比，与I成反比，（2）当R两端电压U=0，电阻R就一定为零吗？.通过对比，学生就能认识到自己的问题所在，但我并没有就此打住，继而把问题抛给学生：决定场强大小和方向的是什么呢？从而激发学生的学习兴趣去探索场强的决定式：E=kq/r2当学生弄清楚公式E=F/q和公式E=kq/r2的关系后，最后再把一个话题抛给学生：电阻R的决定式（初中老师提过，但没有给出具体的表达式），大家想知道吗，那么请大家预习一下电阻部分（新授课就以自学为主）！这样做既能激发学生的求知欲，又能使学生通过类比，快速突破抽象概念的学习，形成知识网：（结合电学知识）.
（1）场强E=F/q （定义式）E=kq/r2 （决定式）
（2）电势φA=EpA1q （定义式）
φA （电场及零电势选取有关）
（3）电势差UAB=W/q （定义式），UAB=φA-φB （决定式）
（4）电容C=Q1U （定义式），C=εS14πkd （决定式）
（5）电流I=Q/t（定义式）I=nesv （决定式）
（6）电阻R=U/I（定义式）R=ρL/S （决定式）
2新课讲授
案例高二选修电场部分第二章第一节《电场力做功与电势能的改变》是一节知识比较简单的课型，教师说它简单，就在于它与高一必修二《重力做功与重力势能的改变》十分相似，但对于刚上高二的学生来讲，由于学生对知识的理解、把握及知识网络的形成还没有达到这样的层次，如果直接把新知识硬灌输到学生的脑海里，效果肯定不好，于是我就采用类比的方法突破难点，让学生自学知识.
上课之前，我抛给学生三个问题：（1）重力做功有什么特点.（2）重力势能是怎样定义的，你是怎样理解的（符号的正负、势能的相对性，势能差的绝对性）.（3）重力做功与重力势能改变的关系.正式上课后，我花了10分钟检查、提问学生对于以上问题的理解，继而再抛出问题电场力与重力又怎样的相似之处：（忽略地球自转的影响，重力等于万有引力）
（1）电场力：F=kQ1Q21r2 （非接触力）
电场强：E=F/q、E=kq/r2
（2）引力：F=Gm1m21r2 （非接触力）
重力场强：g=G/m，g=Gm/r2.
由以上比较可知：重力与电场力极其相似，应用重力做功与重力势能改变的关系进行类比即可得出电场力做功与电势能的改变关系，以上知识我用5分钟讲完，给学生15分钟自学新知，最后15分钟学生处理习题、加以应用.一节课45分钟，我的主要任务就是花5分钟引导学生找出电场力和重力的关系，其余的40分钟都是学生讨论、交流、思考、动手练习的时间，取得良好的教学效果.
案例二： 电表的改装在电学实验有着非常重要的应用，是高考实验重点考察内容，但却是学生学习过程中最困惑的地方：电流表可以测电压，电压表也可以测电流，甚至一部分学生高中毕业后对于电流表、电压表都是由同一个灵敏电流计改装而成感到疑惑.究其原因：好多学生对于初中教师所灌输的：（初中电压、电流表均看做理想电表）电流表只能测电流，电压表只能测电压的概念根深蒂固，到了高中学习时由于思维的跨越过大从而出现理解不到位的情况，为了解决学生的困惑，我把高一“直尺测时间”的游戏类比过来，给学生的新课学习铺设台阶，降低了学生学习的难度，取得比较好的教学效果. 课前我先找两个学生演示了直尺自由下落的小游戏，上课时引导学生分析：（小组讨论、5分钟后总结）1、直尺做什么运动（理想状态）2、你能根据手抓的刻度计算出反应时间吗、依据是什么？3、你能设计一把测量时间的直尺吗，依据什么原理？学生经过讨论得出结论：直尺近似做自由落体运动，由物理规律可知H=1/2gt2，知道H便可以求t，二者一一对应，只要在H相应刻度处标上相应的时间t，那么一把普通的刻度尺就变成了反应时间测量尺.此时，我顺势引导：直尺（长度测量工具）既然能测时间，那么电流表能测电压，电压表能测电流吗？“能”“应用什么原理”“欧姆定律R=U/I”，此时讲解电表的改装已经水到渠成：H=1/2gt2，知道H便可以求t，二者一一对应，只要在H相应刻度处标上相应的时间t，那么一把普通的刻度尺就变成了反应时间测量尺.I=U/R，知道I便可以求U，二者一一对应，只要在I相应刻度处标上相应的电压U，那么一个普通的灵敏电流计就变成了电压表了.这样一对比，其实电表改装的原理便变得十分简单了，由于前面的“直尺测时间”已经给学生的学习铺设了台阶，所以学生学习起来轻松加愉快.3习题讲解
习题课是学校课型中重要的组成部分，也是教师检查学生掌握所学知识深浅的重要手段，但习题课如果不精心设计，一味的学生做题，老师讲题；老师讲题，学生继续做题，那么永远不会跳出“题海战术”的怪圈.如果老师能够将习题归类，利用类比的方法，分类讲解，一点穷追，就能使学生做到举一反三，事半功倍.
例1如图1所示，物体受到水平推力F作用而静止于斜面上，则
A.物体一定受3个力的作用
B.物体可能受3个力的作用
C.物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力
D.物体可能受到沿斜面向下的静摩擦力
虽然是实验班的学生，但由于刚接触静摩擦力，并且静摩擦力是整个必修的难点，学生处理起来还是有些困难，全班只有不到十个学生会做，怎么办，直接讲解题目，就题论题，效果肯定不好，于是我想到用类比的方法，找出学生熟悉的、教材中的源模型（图2），层层递进，让学生自己在类比、拓展、应用中步步提高.
当时我把以上四个模型（层层递进）画在黑板上，一字排开，让学生用五分钟的时间，计算物块（静止）与接触物体之间的静摩擦力，做完以后，小组交流、讨论、判断正误.然后自己独立处理上面的例题.结果全班80%多的学生都得出正确答案，并知道了题目的关键所在，我点拨了一下学生做题应注意的问题，并把以下两题展示给学生作为类题演练，夯实学生的基础，提高学生的解题技巧.
类1如图3所示，放置在斜劈上的物块受到平行于斜面向上的力F的作用，整个装置保持静止，现在使力F增大，仍保持整个装置静止.则下列说法正确的是
A.物块对斜劈的压力可能增大
B.物块受到的合外力可能增大
C.斜劈对物块的摩擦力可能增大
D.斜劈对物块的摩擦力可能减小
类2如图4所示，一物体静止在倾角为a的粗糙斜面上，现用水平力F推该物体，当推力F由零逐渐增大而物体仍静止在斜面上
A.物体所受静摩擦力逐渐减小最后到零
B.物体所受静摩擦力方向可能改变
C.物体所受合力增大D.物体对斜面的压力减小
案例二：例1、如图，带电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动.M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点.电子在从M经P到达N点的过程中（ ）A.速率先减小后增大 B.Q一定为正电荷C.M点加速度小于P点 D.电势能先增大后减小这是高二电场的检测题，两个班的通过率只有40%，好多学生对于电荷之间的作用及能量转化规律分析不透彻，但如果类比高一所学地球及卫星的知识，所有的问题就迎刃而解.例2、如图人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，如图所示，近地点为离地球中心最近的点，远地点为离地球中心最远的点.下列说法正确的是（ ）A.在近地点时，卫星势能最大B.在远地点时，卫星动能最大C.卫星从近地点向远地点运动的过程中，势能转化为动能D.卫星从远地点向近地点运动的过程中，势能转化为动能在本题中，只有万有引力做功，动能和重力势能相互转化，近地点高度低，重力势能小，动能大，反之亦然.在例1中，只有库仑引力做功，动能和电势能相互转化（类比重力势能），所有的问题就迎刃而解.
以上只是我在实际应用中关于类比法的一点粗浅认识，更为可喜的是我们学校好多老师已经将类比法应用于实际教学，如学案中的“类题演练、拓展一步”等等，但我认为，这只是我们给予学生应用类比法的一种表象，我们教师更应该教会学生怎样自己在学习新知、习题处理、复结中去应用类比，从而真正使学生做到温故知新、举一反三，能够独立的去学习、思考、总结，形成自己独有的知识体系，“教学，就是教会学生学习”、“教，是为了不教”我想这也不正是我们教育的目的所在吗！让我们为实现教育的理想而不懈努力！