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在高中物理教学中利用类比法促进知识的迁移

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摘要:物理作为一门重要的学科,在当前的教育体系中占据着重要的位置,而物理概念与规律的学习一直以来都是学生学习的难点问题,如何有效的运用所学的知识解决实际问题,是当前教学活动中面临的首要问题。类比法在物理教学中的运用,能够有效的解决这一问题,本文则主要针对高中物理教学中,运用类比法实现学生知识迁移,从而促进教学质量提升的相关问题进行简单的探讨。

关键词:高中物理 类比法 知识迁移

类比法也就是类比推理方法,其主要是根据两个对象之间某些相同或者是相似的属性,对其可能存在的其他方面相同或者相似的属性进行推理,在物理的学习过程中,物理现象、规律等都可以作为类比的对象。通过类比推理,能够使学生通过某个物理现象或者是规律受到启发,从而触发学生的想想思维,进而达到对新知识的引入。如今,新课改的脚步不断加快,也促使了教学方法和教学手段必须要不断的更新,才能够实现新课改培养综合型高素质人才的基本目标。笔者认为,高中物理教学活动中,运用类比法实现学生知识的迁移,可以通过以下几个途径。

1.运用类比法进行新旧知识的类比

在教学活动中,应当时刻注重学生新旧知识的类比与衔接,为学生提供更多的启示与指导,使学生能够从整体上把握知识的脉络,在学习新知识的同时巩固旧知识,也有利于学生知识体系的形成。比如在学习静电这一课时,其中较为重要的概念就是电场的概念。由于电场的概念较为抽象,学生理解起来十分困难,教师便可以利用学生所掌握的力学知识,利用重力场的知识进行类比:地球周围存在着一个重力场,地球上所有的生物都处在这个重力场的范围内,都会受到重力的作用。以此类推,在电荷的周围也存在着一个电场,电场对于处在其范围内的所有电荷都具有一定的作用力,如电荷之间的库仑力作用。这样学生便能对电场有一个初步的轮廓。然后在进行类比,处于重力场中的物体,所具有的重力势能与其所处的位置相关,同样,在电场汇总不同位置的电荷也会产生不同的电势能。通过这样的类比,学生能够在头脑中对电场形成一个较为完整和系统的概念,学生理解和记忆的难度也就降低了。另一方面电场知识的同时,也对重力场的知识进行了复习,这样学生在学习新知识的同时巩固了旧知识,有利于促进学生知识体系的不断完善。

2.通过类比加深学生对物理规律的理解和运用

物理规律是物理学习中一项重点,也是难点内容,在某些特定的情况下,通过对物理规律的类比,不仅使学生对物理规律的掌握更加深刻,同时能够通过知识迁移的作用达到举一反三的效果,使学生在运用物理规律时也更加得心应手。比如在学习图线这一课时,我们都知道速度图像v-t图线下面的面积表示的是位移,根据这一知识点进行类比,如果在某个图像中的纵坐标的物理量乘积可以用来表示第三个物理量,那么也可以利用这一图形下的面积对第三个物理量进行求解。比如电流随着时间的变化的I-t图线下的面积表示电量,随着时间的推移,力随时间变化的F-t图线下的面积则表示功,通过对这些图线的类比,使学生加深了对图线的物理意义的人认识。如果要求已经充电完毕的电容器的带电量但又不清楚电容器的电容和电压,则可以让电容器放电,利用电流传感器作出电容器的放电电流I随时间t的变化规律图线,再由图线面积求得放电电量Q。

3.运用类比法加深对物理量的理解

物理量有它的引入和定义甚至公式,但是在实际讲解时有时就会出现理解不到位或出现偏差,比如加速度是学生进入高中后才接触到的一个物理量,有些抽象,常出现的问题是认为“加速度就是速度”、“只有物体加速运动时才会有加速度”、“速度大加速度就大”、更有甚者认为“加速度是速度相加”,现代社会汽车已不是奢侈品,每个学生都很好熟悉,汽车操控台上的速度计一般都不陌生,把加速度的数值与指针运动快慢类比,指针所指的数值就是速度的大小,这样学生就会很清楚地感觉到加速度就是表示速度变化的快慢,与速度没有直接的必然的联系,从而很好的理解加速度的物理意义,也与速度区分开来。

4.避免错误的类比形成知识的负迁移

类比法在运用的过程中会受到一些条件的限制,并不是在任何条件下都适用,因此对于使用类比法实现知识的迁移需要教师有效的把握,避免错误的运用而导致知识的负迁移。运用类比法的前提,是类比的对象之间具有共同点,如果没有共同点则无法使用类比法,如果强行使用,则不仅无法达到理想的效果,反而会出现类比不当的错误而导致知识的负迁移,对学生的学习也会产生重大的影响。比如在学习力的分解时,由于学生在初中物理中已经对其具有一定的了解,所以大部分学生很容易受到“动滑轮的拉力是重物和滑轮总重的一半”这一规律的影响,而认为绳子处于竖直且系统处于静止状态下也得出这样的结论,并且认为在人恶化情况下,向上的两个拉力之和等于向下的总量,得到错误的推理。而遇到这种情况,只需要一个简单的实验,便能够让学生轻松的了解这一问题。比如图1中的甲图处于垂直状态,这时两个向上的拉力之和与向下的总量是相等的。但是如果按照乙图中的演示,拉开一定的角度,这时两个向上的拉力值和则大于向下的总量。通过这个对比的试验,可以使学生对物理规律的形成条件有一定的了解,并且通过获得正确的结论防止负迁移的产生。通过教师的有效引导,使学生懂得,在进行合力与分力的运算方面,应当遵循矢量运算法则,避免学生产生错误的结论。

结束语

随着新课程改革的不断实施与深化,对于教学质量提出的要求也逐渐的提高,因此教师需要对当前的教学方法和教学手段进行不断的改进,才能有效的提升教学效率。在高中物理教学中利用类比法促进知识的迁移,不仅能够帮助学生更加深刻的理解和记忆相关的物理概念与规律,同时也能够促进学生更好的运用知识解决问题,从而促进学生学习质量的全面提升。

参考文献

[1]李耕.试析类比法在高中物理教学中的应用[J]

[2]袁琳.类比法在高中物理教学中的具体应用[J]

[3]葛兴华.高中物理教学中运用类比法对学生素质的培养[J]