類比法在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用探析

麻斗波，周勛

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?主要研究類比法在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用，包括在學(xué)習(xí)物理公式、物理規(guī)律、跨學(xué)科學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。通過舉例，說明類比法在初中物理教學(xué)中是行之有效的，以期對(duì)初中物理教學(xué)有所借鑒。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?類比法;科學(xué)方法教育;跨學(xué)科

[中圖分類號(hào)] ?G633.7 ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)] ?2096-0603（2018）27-0154-01

教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法遠(yuǎn)比教會(huì)知識(shí)更重要。從“一維目標(biāo)”到“三維目標(biāo)”，再?gòu)摹叭S目標(biāo)”到“學(xué)科核心素養(yǎng)”，均體現(xiàn)了科學(xué)方法教育的重要性。初中生以具體思維為主，抽象思維欠發(fā)達(dá)，他們理解物理規(guī)律、物理公式困難，覺得抽象，始終無法理解其核心含義，教師必須采用一定的方法幫助學(xué)生加以理解。

一、類比法概述

類比法是人類思維活動(dòng)中一種特有的方法，在認(rèn)識(shí)客觀事物的思維活動(dòng)時(shí)，在探索新的事物發(fā)展規(guī)律，建立事物之間聯(lián)系的過程中，發(fā)揮著極其特殊的作用[1]。它是一種邏輯推理思維方式，是在承認(rèn)事物之間在某些方面有相同或者相似的屬性，去推導(dǎo)其他方面可能也有相同或者相似的屬性。在物理教學(xué)中運(yùn)用類比法就是利用已知的物理現(xiàn)象和過程類比未知物理現(xiàn)象和過程，找出它們的共同特征或相似點(diǎn)從而得到新知識(shí)的特征和規(guī)律。使用類比法的關(guān)鍵在于找到事物之間的相似或相同之處，正確歸類，選擇合適的類比對(duì)象。

二、類比法在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

類比法應(yīng)用廣泛，本文從物理公式的類比、物理規(guī)律的類比、學(xué)科間的類比入手進(jìn)行研究。

（一）物理公式的類比

物理公式是物理知識(shí)的重要組成，是學(xué)生解決實(shí)際問題的有效工具，物理公式的掌握程度決定了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力高低。但是受到思維能力和邏輯能力的限制，多數(shù)學(xué)生無法快速理解物理公式的內(nèi)涵和意義。運(yùn)用類比法進(jìn)行物理公式的教學(xué)，能夠從一種聯(lián)想思維的角度出發(fā)，將學(xué)習(xí)過的物理公式和新的物理公式進(jìn)行合理類比，從而幫助學(xué)生快速、高效地學(xué)習(xí)新的物理公式。

如，在學(xué)習(xí)機(jī)械功率公式P=■時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生與速度公式v=■進(jìn)行對(duì)比。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考：（1）速度公式的基本內(nèi)容有哪些？（2）“度”和“率”的意義？（3）二者有相同之處嗎？師生討論后將兩者的基本內(nèi)容列表比較，詳見下表：

■

又如，類比公式R=■與公式？籽=■，二者共同點(diǎn)在于R不與U成正比，不與I成反比;？籽不與m成正比，不與v成反比。R和？籽二者大小不由另外兩個(gè)相關(guān)物理量決定，而是研究對(duì)象的固有屬性。

（二）物理規(guī)律間的類比

物理規(guī)律是物理知識(shí)的另一重要組成，是在大量的物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，具有通用性和普遍性。物理規(guī)律不是孤立的存在，規(guī)律之間互有聯(lián)系與區(qū)別，采用類比方法將其體現(xiàn)出來，利于學(xué)生理解。

例如，類比反射定律與折射定律，相同點(diǎn)是都具有“三線兩角一平面”，不同之處在于角之間的大小關(guān)系不一樣。類比電荷間的作用規(guī)律與磁極間的作用規(guī)律，相同點(diǎn)在于都是“同”相斥，“異”相吸，不同在于自然界中由單個(gè)電荷存在而沒有磁單極存在。相互作用力與二力平衡相類比，相同點(diǎn)在于二力等大、反向、共線，不同之處在于前者是對(duì)“兩體”而言，后者是對(duì)“一體”而論。在凸透鏡成像規(guī)律中，物體處于不同的物距時(shí)成像情況不一樣，類比發(fā)現(xiàn)，所成的實(shí)像都是倒立且異側(cè)的，一倍焦距為成像的虛實(shí)分界點(diǎn)，二倍焦距為成像的大小分界點(diǎn)。

（三）學(xué)科間的類比

近年來，跨學(xué)科學(xué)習(xí)成為一種趨勢(shì)。在教學(xué)中，教師可將學(xué)生學(xué)過的其他學(xué)科知識(shí)與物理知識(shí)進(jìn)行類比分析，能打破學(xué)科局限性，促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科思考，加強(qiáng)學(xué)科間的聯(lián)系。

如，串聯(lián)電路可以“分壓”與數(shù)學(xué)中“角”的知識(shí)進(jìn)行類比。兩個(gè)角的和等于直角，這兩個(gè)角“互余”，一個(gè)角大一些，另一個(gè)角就小一些，將總電壓類比為直角的角度，一個(gè)用電器上的分擔(dān)電壓大一些，另一個(gè)上分擔(dān)就小一些。或者類比多邊形的內(nèi)角和為360度。將串聯(lián)進(jìn)來的用電器類比為多邊形的角，有角就要有角度，有用電器就要分擔(dān)電壓，無論電路中串聯(lián)多少個(gè)用電器，電源電壓始終如多邊形內(nèi)角和一樣不會(huì)變，變化的只是各個(gè)用電器上電壓的大小。將人體的血液循環(huán)類比為電路，心臟如電源，血管如導(dǎo)線，人體器官如用電器。心臟為血液流動(dòng)提供動(dòng)力，電源為電荷的定向移動(dòng)提供動(dòng)力;血管為血液提供通道，導(dǎo)線為電荷提供通道;人體器官吸收血液營(yíng)養(yǎng)，用電器消耗電能。

總之，如康德所言：“每當(dāng)理智缺乏可靠論證的思路時(shí)，類比這個(gè)方法往往能指引我們前進(jìn)。”[2]將類比法應(yīng)用在初中物理教學(xué)中對(duì)學(xué)生理解物理公式、掌握物理規(guī)律等方面有幫助，讓學(xué)生將物理知識(shí)連點(diǎn)成面，深刻理解知識(shí)的內(nèi)在邏輯。跨學(xué)科類比讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科知識(shí)的融合，形成更全面的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，在運(yùn)用過程中讓學(xué)生的思維發(fā)散，跳出知識(shí)的框架思考問題。但類比法有局限性和適用范圍，不能取代理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，在教學(xué)中應(yīng)避免機(jī)械應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁堃.類比是一種重要的創(chuàng)造性思維方法[J].科學(xué)技術(shù)與辯證法，2000（1）.

[2][德]康德.宇宙發(fā)展史概論[M].上海外國(guó)自然科學(xué)哲學(xué)著作編譯組，譯.上海：上海人民出版社，1972：147.