浅谈类比法在中学物理教学中的应用

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（黄石市有色一中 湖北 黄石 435005）

摘要：类比法是一种重要的物理思维方法，在初中物理课堂应用类比法不仅可以帮助学生更好的理解抽象的物理量，物理规律，而且对培养学生的思维能力，理解能力和解题能力都大有裨益，通过类比思想的灌输，学生能够逐渐形成思维的方式，在今后遇到新问题时能够触类旁通，激发灵感，富有创造力。

关键字：类比；抽象思维；教学；应用

老子云：“授人鱼，不如授人以渔。”授人鱼，只能解燃眉之急，而授人以鱼，则能让人们终身受用，而《师说》中也说过：“师者，所以传道授业解惑也”，作为一名优秀的人民教师，不仅仅要传道、授业、解惑，更重要的是培养学生的物理思维，从日常的教学中逐渐培养学生认识问题，发现问题并独立解决问题的能力，让学生能够通过方法的指引，思维的链接，在遇到新问题的时候，能够触类旁通，独立的解决新问题。而类比法在初中物理教学中的应用，通过帮助学生把感到陌生的问题与自己熟悉的事物进行比较，从而找出它们的相似或相近之处，达到认识事物的规律。通过类比，学习掌握新知识，联系复习旧知识。

类比法的客观基础在于不同事物间的相似性，不同事物在结构，特点，功能，数学形式以及描述上都有相同或想通之处，故而可以进行比较学习，通过人们已经形成的习惯思维的旧事物去类比即将学习的新事物，通过比较分析达到通俗易懂的目的。而事物间的差异又限制了类比的范围，它只能在一定的条件下才能进行，所以在类比的同时我们要辨别不同事物的差异，不能盲目类比。

一、类比法在比值定义中的应用

我们知道比值定义法在初中物理中经常使用，在遇到一个新的物理量时，往往通过比值定义来定义，对于类比值定义的物理量我们同样可以通过的类比的方法进行教学，通过联系学生熟悉的物理量来导入，符合学生的认知规律，让学生更好的掌握。这类新的物理量在物理量一类分为描述物体运动状态或工作状态的物理量，如，速度，功率，电功率，二类为描述物质基本属性的物理量，如密度，比热容，电阻，燃料的热值等，这类定义往往有一共同特征：物理量有自身因素决定，与比值定义中的物理量无关。

“单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容是物质的一种特性，用来描述物质吸热本领的大小。”这些对初学物理的学生来说较难理解。我在教学中，将比热容比喻为人的饭量，吸收的热量比喻为人吃的饭，升高相同的温度比喻为都吃饱。“让饭量不同的两人都吃饱，饭量大的吃得多。让他们吃同样多的饭，饭量小的先吃饱。”类比“质量相等的不同物质，升高相同的温度时，比热大的物质吸收的热量多，而它们吸收相等的热量时，则比热容小的物质温度升高的多。”这样容易理解得多了。

二、类比法在抽象物理量教学中的应用

自进入电学以来，我们陆续会接触比较抽象的物理量，比如电路中的电流，电压，力学中的力，电磁学中的电场，磁场等等，这些基本的概念是我们日常生活中能够感受但不能直观的展现在我们的面前，这些学生新接触的物理量，比较抽象，学生很难理解，那么采用“类比与归纳”思想对学生学习新知识，重新构建知识体系，建立物理模型，培养学生形象思维都有很大的好处。通过类比真正让学生能够通过联想，触类旁通，在以后进一步的学习中形成思维的习惯。下面通过几个实例来说说明类比法在初中物理学中的教学。

1、摩擦起电中的应用

在讲解这一节中摩擦起电的原因时，学生对两个物体摩擦时，束缚电子能力强的原子得电子带负电，束缚电子能力弱的原子失去电子带正电，以及同种材料的原子摩擦不带电的问题很难理解。可将原子核类比为皇帝，离原子核较近的电子类比为皇帝身边的内臣（备受宠幸），较远的电子类比为皇帝的外臣（备受冷落），当不同的原子相互摩擦时类比为原子核的最外层电子（外臣）在相互交流，（互相诉苦），备受冷落的核外电子就开始跳槽（不受重视要换工作）进入到了另外一个原子中，故摩擦起电的实质是电子的转移，电子从一个原子转移到了另一个原子，得到电子的原子对外显负电，失去电子的原子对外显正电，在电子转移的过程中电荷是守恒的。通过这一类比，学生能够很快明白摩擦起电的原因，同时也形象生动，增强了学生学习的兴趣。

2、电路中的应用

水流类比电流，水压类比电压，电阻类比高山，导线类比平缓的河床。

对于刚进入初二阶段的学生，刚进入电学就开始学习电学中的三个基本物理量，电流，电压，电阻，对于这类看不见摸不着的抽象物理量的教学，我们要联系学生思维中所熟知的生活常识，通过类比分析达到同学掌握抽象物理量的目的，通过平日的教学，我总结了电路的类比学习方法。

在日常的教学中我还自创了“高山流水图”帮助学生理解电流，电压，电阻。

3、 重力场，电场，磁场的类比应用

场作为一种抽象的物质，我们看不见摸不着，不好直接引入新课，所以在新课之前必须有前期的铺垫。我们可以先引入生活常见的风，对于风，我们也是看不见摸不着的，但是我们可以根据风的作用效果来研究它，感受它，比如，风吹过树叶会发出声音，树叶会摇摆，我们可以感受到风带给我们的感受，春天，春风拂面，夏天，凉风爽朗，秋天，秋风萧瑟，冬天，寒风刺骨。通过树枝的偏折程度判断风的大小，树枝的偏折方向判断风的方向。同理，场我们也看不见摸不着，我们同样可以用它们所产生的效果来研究它们的特性。如在研究重力场时，我可以根据任何上抛的物体都会落回地面说明重力场的方向竖直向下，同理可以根据磁极间的相互作用效果说明磁场的存在，通过大家熟知的重力场的类比让学生掌握电场，磁场。

三、类比归纳法在同类物理学习中的应用

“类比与归纳”思想指的是联系已学旧知识与技能，联想与对比出相近或相似的新知识与技能，从而达成知识的重新构建的思想。在物理教学中教师若能运用“类比与归纳”思想，往往给学生的学习带来许多方便，加深学生对知识的理解。

例如在学习内燃机的时候，很多同学虽然理解汽油机和柴油机的工作循环过程，但当碰到考试题目的时候依然印象模糊，含混不清，究其原因就在于很多同学没有通过列表类比两种不同内燃机工作的异同点，没有形成清晰的印象，如果通过列表对比学习，同学们就在头脑中就很清楚的掌握两种不同内燃机的工作过程，从而提高解题速度，提升正确率。

四、在类比中应该注意的问题

1、教师在类比的时候力求做到语言简练，通俗易懂，讲抽象的问题具体化，复杂的问题简单化，要适当的配以示意图，挂图等多种方式调动学生的学习兴趣，力求形象生动，简单明了。

2、注重科学性，在类比的时候，教师一定要高屋建瓴的看待问题，不能给学生造成思维上的误导，类比中的误解，尽量贴近科学实际，做到类比有章可循，严密合理。

总之，类比法是研究问题的重要方法，他是在利用已有的知识去类比新知识的一种可行的办法，无论是在物理学中还是在其他自然科学中都广泛的应用，物理学中的抽象概念的建立，同类规律的归纳等等都要应用到类比法，类比法的在初中物理课堂的应用不仅可以帮助学生更好的理解抽象的物理量，物理规律，而且对培养学生的思维能力，理解能力和解题能力都大有裨益，通过类比思想的灌输，学生能够逐渐形成思维的方式，在今后遇到新问题时能够触类旁通，激发灵感，富有创造力。正如康德所说：“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往能指引我们前进。”但在老师在引导的同时一定要注意类比事物之间的区别和联系，防止学生盲目类比，走进误区。

参考文献

[1]教育部.全日制义务教育物理课程标准（实验）.北京：人民教育出版社.2001