類比在物理概念教學(xué)中的應(yīng)用

一、物理概念教學(xué)中存在的問題

概念是反映客觀事物本質(zhì)屬性的一種思維結(jié)論。任何一門科學(xué)如果沒有一些概念作為分析、綜合、判斷、推理等邏輯活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)，就不可能揭示這門科學(xué)的客觀規(guī)律，也就不可能在實(shí)踐中得到應(yīng)用，因而也就失去了其存在的價(jià)值。例如，如果沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)、力、質(zhì)量、功、能、速度、加速度等一系列概念就不可能有力學(xué)。因此物理教師教好物理概念，學(xué)生學(xué)好概念是極為重要的。

在物理教學(xué)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)概念教學(xué)存在諸多問題，如：不少教師片面重視概念的應(yīng)用教學(xué)，而不重視概念教學(xué)，把注意力和精力過多地投入到了應(yīng)用教學(xué)上，在講概念時(shí)一帶而過，不注意講懂、講透，讓學(xué)生真正理解概念；有的教師在教學(xué)概念時(shí)往往把一些新概念和盤托出，強(qiáng)輸硬灌，要求孩子們?nèi)ビ浺恍┈F(xiàn)成的結(jié)論，學(xué)生囫圇吞棗，結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生不能牢固地掌握物理知識(shí)，不能靈活運(yùn)用，造成了學(xué)生只知其然、不知其所以然，大大降低了物理教學(xué)效率。

要改變這種狀況，必須重視物理概念教學(xué)，更要把物理概念形象化、直觀化、簡(jiǎn)單化。類比法可有效提高物理概念教學(xué)效率，下面結(jié)合教學(xué)實(shí)踐作些分析探討。

二、類比法的作用

類比是一種間接推理的思想方法，也是一種科學(xué)研究的方法。類比是利用兩對(duì)象的某些相似性，由此對(duì)象的某些性質(zhì)或結(jié)論，猜測(cè)乃至證明另一對(duì)象的相應(yīng)性質(zhì)或結(jié)論，由處理此對(duì)象的某些方法，利用相似性移植或稍加改動(dòng)后移植到另一對(duì)象，用以處理另一對(duì)象的相似問題。它是人類認(rèn)識(shí)自然的科學(xué)方法， 也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要認(rèn)知方法。在物理史上，許多重要的發(fā)現(xiàn)都有類比法的貢獻(xiàn)。例如麥克斯韋注意到物理現(xiàn)象、定律之間以及物理現(xiàn)象、定律同其他事物之間的局部相似性，考慮到數(shù)學(xué)式的類比。通過類比，麥克斯韋創(chuàng)造性地建立電磁學(xué)方程，完成了電磁場(chǎng)理論。這充分顯示了類比推理的重要作用，證明了類比是物理學(xué)理論思維的重要方法。

初中學(xué)生以形象思維為主，抽象思維能力相對(duì)較差，在學(xué)習(xí)物理概念時(shí)， 往往覺得物理概念很抽象，無法把握其核心含義，從而產(chǎn)生畏難情緒。而類比法可以把陌生的對(duì)象和熟悉的對(duì)象進(jìn)行對(duì)比，把未知的東西跟已知的東西對(duì)比， 以舊帶新、啟發(fā)思路，引導(dǎo)學(xué)生的思維從直觀提升到抽象，幫助學(xué)生有效學(xué)習(xí)物理知識(shí)、發(fā)展智力，提高物理教學(xué)效率。經(jīng)過近八年的教學(xué)實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)應(yīng)用類比法進(jìn)行概念教學(xué)，可以降低學(xué)生的認(rèn)知難度，引導(dǎo)學(xué)生思維。

三、類比法在物理概念教學(xué)中的應(yīng)用

1.與生活經(jīng)驗(yàn)類比，引入概念教學(xué)

初中生通過日常生活中的觀察、實(shí)踐、思考，已經(jīng)積累了大量的生活經(jīng)驗(yàn)。用學(xué)生身邊的事例進(jìn)行類比，可啟發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生在生活中觀察和分析事物的能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念的興趣。

例如，蘇科版初中物理教材是采用水路模型和電路模型類比的方法來引入電壓、電流概念的。在教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生觀察課本中提供的水路模型和電路模型，分析水中形成水流的原因，即“水壓”是水管中形成水流的原因，這是分析電路中“電壓是形成電流的原因”的基礎(chǔ)，然后將兩幅圖進(jìn)行類比分析，找出一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，如水輪對(duì)應(yīng)燈泡、閥門對(duì)應(yīng)開關(guān)、水泵對(duì)應(yīng)電源、水路對(duì)應(yīng)電路、水流對(duì)應(yīng)電流等， 進(jìn)而了解水的流動(dòng)是因?yàn)橛小八畨骸保姾勺龆ㄏ蛞苿?dòng)是因?yàn)橛小半妷骸薄＿@樣就可體會(huì)到，“水壓”是形成水流的原因，“電壓”則是形成電流的原因，而電源就是提供電壓的裝置，用水流類比電流，用水流在自來水管中前進(jìn)時(shí)會(huì)受到摩擦，類比電流在導(dǎo)體中會(huì)受到阻礙作用，從而認(rèn)識(shí)電阻。這樣的教學(xué)很容易為學(xué)生所接受，也有利于培養(yǎng)其類比思維和想象能力。

2.新、舊概念類比，幫助學(xué)生建立概念

物理學(xué)是自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)科學(xué)，它的概念之間存在著必然的內(nèi)在聯(lián)系。將新、舊概念進(jìn)行類比，給學(xué)生以啟示，使學(xué)生易于掌握新知識(shí)，同時(shí)也鞏固了舊知識(shí)。

例如，在講授功率這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，可讓學(xué)生先回憶速度的概念：?jiǎn)挝粫r(shí)間所經(jīng)過的路程，再讓學(xué)生回憶速度是表示：運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，從而把功率和原本學(xué)過的速度類比，為功率的教學(xué)創(chuàng)設(shè)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生參照他們已掌握的速度概念，自己對(duì)功率下定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間所做的功，它是表示做功快慢的物理量，學(xué)生在經(jīng)歷概念得出的過程中體驗(yàn)了得出概念的愉悅和成就感，同時(shí)也加深了學(xué)生對(duì)功率的理解，為學(xué)生靈活應(yīng)用功率打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

在物理概念教學(xué)中，還有許多用到類比法的實(shí)例，這里不一一列舉，類比法的應(yīng)用可使抽象的物理概念深入淺出，教師教得輕松，學(xué)生學(xué)得容易，但在類比法的應(yīng)用中還要注意使用時(shí)的恰當(dāng)性、合理性、科學(xué)性。

(責(zé)任編輯 易志毅）