【摘要】比较归纳的方法,是物理学研究中一种常用的思维方法,也是我们经常运用的一种最基本的方法。这种方法的实质,就是辩析物理现象、概念、规律的同中之异,异中之同,以把握其本质属性。常能起到点化疑难、开拓思路的作用。类比法在物理教学中有着广泛的应用。
【关键词】物理;类比;教学
一、 新、旧知识类比
将新、旧知识进行类比,给学生以启示,使学生易于掌握新知识,同时也巩固了旧知识。
如在学习静电场一节内容中,“电场”概念的建立是极为重要的,但由于此概念比较抽象,学生往往难以理解。可以用力学中所学重力场与之类比:地球周围存在着重力场,地球上所有物体都处于重力场中,都受到了地球的作用――重力。同样,电荷的周围存在着电场,电场对处于其中的电荷有电场力的作用。
又如:对于场强E,U这两个物理量与检验电荷 有雅关系呢?在重力场中重力G=mg在同一位置不同质量物体重力不同但g为一定值。究其原因,因为E,g都是属于场的力的属性。再由物体在重力场中具有了与地球位置有关的重力势能,引导学生总结出,检验电荷在电场中也应具有与场源电荷位置有关的电势能。电势能ε= u取决与该点的电势而重力势能E=mgh决定于高度,所以电势和高度都反应的是场的能的性质。这种简单的类比,使学生顿悟:E、U是描述电场本身性质的物理量,电场是客观存在的,与检验电荷雅关,而定义式:E=F/ 、U=ε/ 只是定义E、U和计算E、U大小的。如此类比,相当于在新旧知识间架起了一座桥梁,让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识。
二、 生活经验与物理规律的类比
学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验。用学生身边的事例进行类比,可启发学生的思维,调动学生学习的积极性,培养学生在生活中观察和分析事物的能力。
介绍弹簧振子的振动时,振子向平衡位置方向运动为变加速运动,学生不能理解加速度减小而物体速度增加这一现象,可用人的身高增长作类比:人从出生到成人,其身高逐渐增高。当人的年龄接近成人阶段,其身高增长速度将逐渐减慢,但人的身高却仍在继续增高,只是增高变缓了,而并非人越长越短。当身高停止增长,人的身高达到了他一生中的最大身高。学生从这一简单的类比中高很易理解:加速度在减小,只意味着速度的增量在逐渐的减少,但物体的速度值却在增加,为变加速运动。
三、相关学科知识与物理知识的类比
自然科学分科庞杂,物理只是众多学科之一,可以用其它学科的一些学生已学过的知识进行类比,帮助他们理解一些物理现象和物理过程。
如讲解饱和汽,学生往往认为达到饱和状态时,液体不再蒸发。这可与生物学中“根对水的吸收为一动态平衡”类比。学生可从类比中得出结论:密闭在容器中的液体达到饱和汽状态时,单位时间内液体蒸发产生的汽分子数和回到液体内的汽分子数相等,也是一个动态平衡。故宏观上液体分子总数不再减少,汽分子数不再增加。 又如,学生在化学这门学科中详细学习了物质的内部结构,知道了物质不灭定律,类比就可以知道电荷守恒定律。
这样类比,可以使学生领略“类比”这一重要的认识问题的方法,既加强了各学科间的横向联系,又激发了学生学习的兴趣;既降低了某些物理新知识的教学难度,又增强了学生学好物理的信心。
四、运用对比性实验帮助学生形成正确的物理概念
实验是物理学研究的基本方法之一。在物理教学中,有目的地安排设计一些对比性的实验,帮助学生形成正确的物理概念,掌握物理规律,突破难点,消除疑点,收到了较好的教学效果。
1.设计对比性实验,边引导边实验边分析,抽象出事物的本质特征,帮助学生形成概念,完成认识上的飞跃。例如,大气压强这一概念教学中我设计两个对比性实验,每做一个实验,都引导学生观察现象,思考问题,分析问题,步步深入。讲课开始,教师做“水杯--厚纸片”演示实验显示大气对厚纸片产生了压强。接着进行“马德堡半球”实验,证明大气对任何方向都有压强,而且大气压强可以产生很大的力。从而使学生对大气压的理解具体而鲜明。
2.恰当地运用对比性实验纠正学生在生活经验中形成的错误观念,建立正确概念。例如关于“自由落体运动”的教学,演示对比性实验:先观察抽成真空的“钱毛管”中的各物体没有空气阻力时,下落加速度都相同。接着让空气进入“钱毛管”里,这时可以看到这些物体下落的快慢是不同的,前后两次实验的对比分析,突出了阻力对下落快慢的影响,形成了“重力加速度g与质量雅关”的正确概念。
心理学研究还表明:对比抗干扰,加强对易混知识的比较,找准分化点,利于加深对某些相关概念的认识和理解,促使易混知识在学生头脑中彻底分化。在物理学中,类比方法具有探索和解释两个功能。类比法在教学方面确实具有严格的逻辑推理难以取代的功效。
责任编辑:张子佳
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发表于 2020-7-29 10:57:48
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