類比法在高中物理中的應(yīng)用

吳玖陽(yáng)

(保定市第一中學(xué) 河北 保定 071000)

類比法就是類比推理.根據(jù)它們?cè)谀骋环矫娴念愃浦幣袛嗨鼈冊(cè)谄渌矫娴男再|(zhì)的科學(xué)思維方法.物理現(xiàn)象、概念、解題方法、物理性質(zhì)等都可以被用來(lái)作為類比的對(duì)象.在物理學(xué)中，可以通過(guò)類比已知的熟悉對(duì)象來(lái)理解生疏的對(duì)象，達(dá)到對(duì)生疏對(duì)象的某種理解和啟發(fā)，無(wú)論異同這種方法都可以被采用.

1 通過(guò)類比法深化概念理解

2 用類比法建立模型 分析情境

物理學(xué)中，用類比法建立合理的模型分析物理情境能夠形象化的表述具體問(wèn)題.我們?cè)趯W(xué)習(xí)物理的時(shí)候經(jīng)常會(huì)潛移默化地采用類比法來(lái)建立物理模型理解物理情境.比如，電子圍繞原子核的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和人造衛(wèi)星繞地球的圓周運(yùn)動(dòng)遵守相同的向心力方程，所以可以將這兩種運(yùn)動(dòng)進(jìn)行類比，用相似的解題方法來(lái)處理這兩類問(wèn)題.又如可以用一根彈簧連接的兩個(gè)小球這樣的模型來(lái)類比分子勢(shì)能和分子間力的關(guān)系.還可以類比物體在重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與帶電粒子在靜電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)等等.再比如，可以用這樣的情景類比點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，我們都知道火源溫度越高、離火源越近，就會(huì)覺(jué)得越熱，通過(guò)這樣的類比我們就可以點(diǎn)電荷的電場(chǎng)和場(chǎng)源電荷以及空間距離的關(guān)系.通過(guò)這樣的科學(xué)思維方式，就可以把未知的、抽象的知識(shí)點(diǎn)變成熟悉的模型，加深理解.

3 利用類比法實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移

我們理解與分析問(wèn)題的時(shí)候，如果能夠合理地使用類比法，通過(guò)熟悉的知識(shí)來(lái)探索未知的知識(shí)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)它們的相似性，就能達(dá)到事半功倍的效果，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的正遷移.比如，我們?cè)趯W(xué)習(xí)電勢(shì)能的時(shí)候，可以思考學(xué)過(guò)的那一類現(xiàn)象的特點(diǎn)類似于帶電體在靜電場(chǎng)中的狀態(tài)，很容易就能想到物體在重力場(chǎng)中的現(xiàn)象.然后我們可以展開(kāi)對(duì)比，由于物體在重力場(chǎng)中存在重力勢(shì)能，那么帶電體在電場(chǎng)作用下中也存在某種類似于重力勢(shì)能的力，就是電勢(shì)能.這樣借助圖表的形式展示它們的特性，我們就能快速地理解帶電體在靜電場(chǎng)中具有電勢(shì)能這樣的結(jié)論.同時(shí)，還可以通過(guò)類比發(fā)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)之間的不同，減少混淆知識(shí)而應(yīng)用錯(cuò)誤的情況，理解問(wèn)題的本質(zhì).

4 類比法在物理解題中的應(yīng)用

解題是知識(shí)應(yīng)用的重要部分，是物理方法和知識(shí)的綜合應(yīng)用過(guò)程，也是學(xué)習(xí)物理不可避免的重要組成部分.我們可以分析需要求解的問(wèn)題的特征，應(yīng)用類比法把它和已知的物理模型進(jìn)行比較，然后思考研究問(wèn)題的思路和方法.可以更好地提高解題速度，同時(shí)避免解題的機(jī)械化.這種方法可以使我們?cè)诖罅康牧?xí)題面前不會(huì)困惑和迷茫，從一定意義上從題海中脫離出來(lái).因?yàn)楹芏嗟奈锢砹?xí)題特征都是類似甚至相同的，吃透一個(gè)問(wèn)題的解決辦法，靈活應(yīng)用，這類問(wèn)題就迎刃而解了.類比有利于物理思維能力的培養(yǎng)，是很有效的科學(xué)思維方式.可以深化對(duì)知

識(shí)的理解，啟發(fā)我們的思維，化陌生為熟悉，化未知為已知.

5 類比法在單一物理問(wèn)題中的應(yīng)用

單一物理問(wèn)題指的是不包含其他學(xué)科知識(shí)的純粹物理問(wèn)題.高考最重要的就是對(duì)能力的考核，出題的出發(fā)點(diǎn)通常是考查我們的解題能力和解題過(guò)程是否正確.我們通常會(huì)做大量的習(xí)題，試圖記住很多類似問(wèn)題的解法，從而迎戰(zhàn)高考.但是實(shí)際上如果沒(méi)有掌握正確的思路和方法，理解問(wèn)題的本質(zhì)，一遇到?jīng)]有見(jiàn)過(guò)的生題就懵了，腦子里記住的例題都不能完全匹配，也沒(méi)有辦法.類比法就可以將生題轉(zhuǎn)化為比較熟悉的題.

5.1 等效類比法

根據(jù)兩個(gè)問(wèn)題在某一方面的類似性質(zhì)推論它們?cè)谄渌矫嬗蓄愃频男再|(zhì).建立一個(gè)相似的、容易解決的物理模型.從而化簡(jiǎn)為易，轉(zhuǎn)未知為已知.

5.2 情景類比法

根據(jù)研究對(duì)象和熟悉的物理情境之間相似的關(guān)系進(jìn)行類比就是情景類比法.把模糊的物理過(guò)程轉(zhuǎn)變成清晰、熟悉的知識(shí)，與已知的物理情境進(jìn)行比較，化生為熟.

6 結(jié)束語(yǔ)

在物理學(xué)習(xí)中，我們要善于結(jié)合分析問(wèn)題的方法與解題思路，化繁為簡(jiǎn)，學(xué)會(huì)類比分析，提高鑒別容易混淆的知識(shí)點(diǎn)的能力和構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的能力，進(jìn)一步提高物理解題能力.所以綜合來(lái)說(shuō)，類比可以幫助我們有意識(shí)地辨認(rèn)各種情況下的相似性，培養(yǎng)科學(xué)的思維方式，使思維達(dá)到一個(gè)新的境地.讓我們?cè)谂囵B(yǎng)技能的同時(shí)又發(fā)展智力，類比法是一種值得推薦和推廣的學(xué)習(xí)方法.