運用“類比法”打造高效物理課堂

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(甘肅省金昌市金川區寧遠中學)

在物理教學中，傳授知識固然重要，然而掌握方法更可讓學生受益終身。因此在教學中有意地滲透、傳授物理學的研究、學習方法，使學生受到物理學研究、學習方法的熏陶和訓練，并讓他們逐步掌握和運用這些方法，而“類比法”就是其中之一。所謂類比就是“觸類旁通”“舉一反三”，它是根據兩個或兩類對象之間在某些方面的相同或相似而推出他們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。在物理教學中，根據事物屬性之間的關系，類比法常用的有概念類比、性質類比、規律類比、現象和模型的類比。

一、概念類比

物理概念是客觀事物的物理本質在人們頭腦中的反映，是物理事物的抽象。教師利用“類比法”就能夠很好地幫助學生理解概念。例如，物理中常見的一些單位的比值，學生就常常混淆不清，不知道在哪個問題中使用哪個比值，這個比值和其它比值不同的地方在哪里。如速度、功率、電功率，教師可以把這三個單位比值加以總結，然后放在一起進行類比分析。通過表格列舉新舊概念的相同或相似之處，可直接進行類比達到對新概念的掌握(如表1、表2所示)。

二、性質類比

在教學實踐中，我體會到學好物理知識，需要具備一定的數學知識基礎，不過即使數學基礎不錯，也并不意味著就一定可以學好物理。因為有的結論從數學知識的角度看是成立的，但從物理知識來看，又未必能成立。比如，代數式a=c/b(b≠0)這個表示式，可以說成a與c成正比，與b成反比。而在物理中有些表達式，上述的結論就不能成立，如導體的電阻R的表示式R=U/I是導體兩端電壓U與通過導體的電流強度I的比值來量度的，對這個公式，有的學生懂得電阻是導體本身的一種性質，卻又盲目地認為R與U成正比，與I成反比。他們對究竟應該怎樣理解和應用這個表示式還是模糊不清，但是如果將導體電阻和物質“密度”來加以“類比”，學生簡單分析一下，便可以心領神會(如表3所示)。

三、規律類比

從物理學的角度看，不同的研究對象之間有許多相同或相似的特點，它們遵守著相同或相似的物理規律，教學中引導學生把知識內容間有相似特點的物理知識進行比較，發現它們之間的相似性以及不同之處，達到加強記憶的目的，從而提高記憶力。例如，液體壓強規律、阿基米德定律、歐姆定律、焦耳定律等公式的形式相同，通過這種“類比”幫助同學們從中找出物理現象之間的共同規律，進行歸納小結，達到提高解決問題的能力和分析問題的能力(如表4所示)。

四、現象和模型類比

物理學的研究從對物理現象的感知，物理模型的認識入手，但是許多物理現象和物理模型往往是微觀的，陌生和抽象的，難以直接進行直觀的觀察和解釋。通過類比，我們可以收到化難為易、化陌生為熟悉、化抽象為形象的效果，深化和強化了對新知識的理解和記憶。

例如，電流的形成、電壓的作用通過以熟悉的水流的形成，水壓使水管中形成了水流進行類比，從而得出電壓是形成電流的原因的結論。學生在學習電學知識時，在老師的引導下，聯想到：水壓迫使水沿著一定的方向流動，使水管中形成了水流；類似的，電壓迫使自由電荷做定向移動使電路中形成了電流。抽水機是提供水壓的裝置，類似的，電源是提供電壓的裝置。水流通過渦輪時，消耗水能轉化為渦輪的動能，類似的，電流通過電燈時，消耗的電能轉化為內能。如果把電荷與哺乳動物類比，哺乳動物分為兩性，雄性與雌性；則電荷分為兩種：正電荷與負電荷。也可這樣來推理：凡是與絲綢摩擦過的玻璃棒(帶正電荷)相排斥的電荷必然與毛皮摩擦過的橡膠棒(帶負電荷)相吸引；反之亦然。所以自然界中只有兩種電荷。對于電荷間的作用規律，可用實驗歸納法獲得，當然也可推理得出。

初中學生還處于形象思維階段，對一些抽象的物理知識還不容易理解，由此可知，應用類比方法是學生認識自然的重要方法，它是利用已有的知識，去學習新知識的一種可行方法。無論是概念的建立、規律的形成，還是知識的運用，對培養學生理解能力、思維能力和解題能力大有裨益。所以不失為一種促進學生知識“遷移”，提高學生素質的有效教學方法。在初中物理教學中運用類比法，可以激發學生的興趣，培養學生的創新能力。