對高中物理進行系統化的概括,可以發現很多規律是類似的。如果在教學過程中引入類比法教學,就可以幫助學生把感到陌生的問題與自己熟悉的事物進行比較,從而找出它們的相似或相近之處,達到認識事物的規律的目的。通過類比,學生可以掌握學習的方法,教學效果事半功倍。
高中物理多處可用到類比法,本文重點歸納粵教版物理選修3—1第一章能夠用到類比法教學的知識點,方便教學過程中有所參考。
一、比值定義法
物理學中,常用比值來定義物理量,來表示研究對象的某種性質。電場強度就是用比值來定義的:放入電場中某一點的試探電荷受到的電場力跟它的電荷量的比值,稱為該點的電場強度,可用公式E=表示,該公式叫定義式,選擇題中常會問到:E是否與F成正比?與q成反比?電場強度描述的是電場本身的性質,與試探電荷無關,公式中E既不與F成正比,又不與q成反比,但學生不好理解,這時引入初中學過的公式R=進行類比,學生都知道同一個電阻,不管加在它兩端的電壓多大,電阻都不改變,電阻與本身的材料有關,與U無關,所以R=是定義式,學生一旦理解透這點,學習E=時就不至于太難理解,也為后面學習電勢差U=的定義式打下了基礎。
二、質點和點電荷
質點是為了研究問題的方便,忽略了物體的大小和形狀,看成只有質量的點。能將一個物體看成質點的條件是物體的大小和形狀對所研究的問題影響可以忽略不計,不是體積大的物體不能看成質點,體積小的物體就可以看成質點,要視研究的具體問題而定。點電荷的物理模型和質點的類似,都是為了研究問題的方便而忽略了物體的大小和形狀,看成只帶電荷的一個點,可以在這個知識點上用類比法教學。由于學生已有關于質點的知識,學起點電荷概念就不是很難。
三、萬有引力定律和庫侖定律
兩物體間存在引力,其方向在它們的連線上,大小跟其質量成正比,跟它們距離的平方成反比,表達式為F=G,該定律適用于求解兩個質點間的引力。
同樣,兩個點電荷間存在相互作用力,作用力的方向在它們的連線上,大小既跟其電荷量有關,又與距離有關,把這兩個物理模型放到一塊,發現非常相似,從而想到用類比法教學。可以從以下幾個方面進行類比:
四、電場和重力場
電場是一種看不見摸不著的客觀存在的物質,這一概念對學生而言是比較抽象和難以理解和接受的,因此在電場強度和電勢能的教學中,基于學生對重力場的有關知識較為熟悉,可以將其與電場進行類比,學生相對容易接受。
六、電場和磁場
電場和磁場也有很多規律相似。對知識點的梳理時,可從幾個方面進行類比。
以上是該章中用到類比法的地方進行的總結,該章我采用類比法來教學,發現學生對知識點理解和記憶效果較好。類比法就是把要學的知識和已有的知識和經驗加以比較,實現知識或經驗的遷移,從而突破教學難點,解決物理難學、物理難教的問題。