類比法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

劉孝瑞

【內(nèi)容摘要】如果我們教師在教學(xué)時(shí)，結(jié)合高中生的思維特點(diǎn)和生活經(jīng)歷， 在講授新的物理概念或規(guī)律時(shí)，

用學(xué)生比較熟悉的現(xiàn)象、概念和規(guī)律去進(jìn)行類比， 引導(dǎo)學(xué)生去理解和掌握新的知識(shí)， 克服學(xué)生思維的短板，則更容易使難點(diǎn)得到突破，達(dá)到教學(xué)的目的。

【關(guān)鍵詞】類比法?高中?物理教學(xué)

類比法是物理學(xué)習(xí)中重要的方法，所謂類比法就是通過兩個(gè)或兩類研究對象進(jìn)行比較，找出他們的相似點(diǎn)或相同點(diǎn)，并以此為根據(jù)把其中某一個(gè)或某一類的有關(guān)知識(shí)和結(jié)論推移到另一個(gè)或另一類對象上，從而推出他們可能有相同或相似的結(jié)論上的一種邏輯思維方式和研究方法。

高中物理中有許多概念、規(guī)律、模型，超過了很多高中生的認(rèn)知能力，成為了教學(xué)中的難點(diǎn)。如果我們教師在教學(xué)時(shí)，結(jié)合高中生的思維特點(diǎn)和生活經(jīng)歷， 在講授新的物理概念或規(guī)律時(shí)， 用學(xué)生比較熟悉的現(xiàn)象、概念和規(guī)律去進(jìn)行類比， 引導(dǎo)學(xué)生去理解和掌握新的知識(shí)，

克服學(xué)生思維的短板，則更容易使難點(diǎn)得到突破，達(dá)到教學(xué)的目的，下面就通過兩個(gè)例子來談?wù)勵(lì)惐确ㄔ诮虒W(xué)中的應(yīng)用。

一、

電場與重力場的類比應(yīng)用

高中物理選修3-1教材中的電場這節(jié)課，教材要求學(xué)生掌握電場的概念和電場力做功的規(guī)律，學(xué)生普遍反映該節(jié)的概念不容易理解、需要掌握的規(guī)律也很多，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。筆者在教這節(jié)課時(shí)，就用學(xué)生比較熟悉的重力場來類比，上課時(shí)采用列表的直觀方式呈現(xiàn)，學(xué)生看起來一目了然，就取得了較好的教學(xué)效果。本節(jié)課的列表如下：

通過列表，將電場與重力場相同或相類似的地方列舉了出來，學(xué)生只要會(huì)重力場的知識(shí)，就很容易遷移到電場來，掌握起來輕松容易多了。

二、類比法在帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)的應(yīng)用

在講高二物理帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)這節(jié)知識(shí)時(shí)，由于之前學(xué)生在高中物理必修2教材中有關(guān)平拋運(yùn)動(dòng)中物體的運(yùn)動(dòng)比較到位，既通過平拋儀親自動(dòng)手做了實(shí)驗(yàn)，又通過頻閃照片進(jìn)行了研究，所以學(xué)生對平拋運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)比較深刻。根據(jù)物體只受豎直方向的重力，所以在處理平拋運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，將其分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是：

Vx=Vo

x=v0t

在豎直方向，由牛頓第二定律，重力產(chǎn)生的加速度大小為：

a=F合/m=g

其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：

vy=gt

h=1/2gt2

由于帶電粒子看不見摸不著，學(xué)生很難形成具體印象。在學(xué)習(xí)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)時(shí)，如果我們將帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況與做平拋運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況進(jìn)行類比，在忽略帶電粒子所受重力的情況下，可以認(rèn)為帶電粒子只受電場力，而電場力和帶電粒子的初速度也是垂直的，因此帶電粒子的運(yùn)動(dòng)和平拋物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)時(shí)一樣的。我們把這類運(yùn)動(dòng)可以稱為類平拋運(yùn)動(dòng)，因此，我們可以用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來解決此類問題。

在初速度方向，帶電粒子不受外力的作用，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：

Vx=Vo

x=v0t

在與初速度垂直的方向，受到恒定的電場力作用，將會(huì)做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小和運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：

a= F合/m=qE/m

vy=gt

h=1/2at2

這樣，學(xué)生很容易就將平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)遷移到帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來，認(rèn)知過程比較快，掌握的也會(huì)比較好。

高中物理教學(xué)時(shí)可以使用類比法的例子還很多，類比法雖然在掌握物理概念和規(guī)律方面，可以減輕學(xué)生的認(rèn)知難度，但是，任何事情都是兩面的。由于類比法將難于理解的概念與規(guī)律進(jìn)行了淺顯易懂的處理，這不利于培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力，另外，用類比法講授知識(shí)時(shí)，沒有將其進(jìn)行嚴(yán)格的論證，存在著知識(shí)邏輯的不規(guī)范性的缺點(diǎn)。這些都是我們在實(shí)際的教學(xué)過程中需要注意到的，總之，我們在講授概念與規(guī)律時(shí)要靈活使用類比法，適合用的時(shí)候大膽使用，不適合使用的時(shí)候可以大膽取舍。

【參考文獻(xiàn)】

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（作者單位：東莞市第六高級(jí)中學(xué)）