论文部分内容阅读
【中图分类号】G633.7【文献标识码】B 【文章编号】1001-4128（2010）12-0137-02
类比， 就是“同类互比”。 即把同一类型的不同事物进行比较，在比较之中得到不同事物的共性和遵守的共同规律，或得到新的启示、新的认识，或在类比中发现新问题、新方法、新成果的过程。在电磁学的教、学过程中使用类比教学法，有以下功能：1、运用类比教学，沟通重力场、电场和磁场知识，形成知识网络。2、类比教学法使抽象的电磁学变得直观化、容易化3、类比，可产生新的问题，可发现电磁学新的研究领域，进而把创造性思维的培养和开发引向科学的前沿。
表1表2
如表1，我们首先讨论形象类比法在电学部分的教与学的过程中的应用。在学习电场一节内容时，“电场”的概念比较抽象，学生不好理解。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。与物体在重力场中具有了与高度有关的重力势能类比，检验电荷在电场中也具有与场源电荷电势有关的电势能。于是，通过学生已知的“重力势能”来类比“电势能” 。重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增大。同样，电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大。另外， “电势”就是电场中的“高度”。 在学生刚接触“电压”这一概念时是比较抽象和难于理解的，电压即“电势差”，如果用“水的落差”来类比不就可以把抽象的问题变得形象化了吗？其实，“电势差”就是电场中的“高度差”。水往低处流，电流也是由高电势流向低电势。在讲库仑力计算公式时，我们常把引力公式拿来对比讲解，因为库仑定律的公式和万有引力的公式真是有着惊人的相似，库仑力和万有引力的大小都与两个物体之间距离的二次方成反比，与两个物体的质量或电荷量的乘积成正比，力的方向都在两个物体的连线上。利用这种相似性的类比，可以使学生更好地记住这两个公式，从而也激发学生研究物理的兴趣。此外，电流可以类比为水流。长江从唐古拉山脉出发，到上海流入大海，总落差等于第一阶梯的落差加第二阶梯的落差，再加第三阶梯的落差之和。总落差等于各阶梯间的分落差之和，而总电压等于各电阻两端的分电压之和，这两规律有着非常明显的相似性。所以，串联分压就可以类比为“长江的三大阶梯分落差”。并联分流类比为每年发生水涝灾害时长江的分洪会比较直观,会易与学生理解和掌握。在重力场中m=G/ g,电场中q=F/E；电场中研究的是有一定带电量q的电荷，而重力场中具有一定质量m 的物体。故将电量和质量这两个有很大相似的事物作一类比，将有助于学生对两个物理量的理解和掌握。
如表2，我们接着来讨论形象类比法在磁学部分的教與学中的应用。电场和磁场都是两种看不见的物质，都是客观存在。电场线和磁感线都是假想出来的，都是不相交的，都是用于描述一种看不见的物质的有方向曲线。电场力和磁场力做正功，电势能和磁场能减减小；电场力和磁场力做负功，电势能和磁场能减增大。这些，都体现了磁场部分知识可以与电场中的知识在类比的过程中进行学习的思想方法。在讲到磁路欧姆定律时，我们往往用电路欧姆定律来类比。法拉第知道奥斯特发现电流产生磁场后，就用于创新，进行了类比推理：既然电流能够产生磁场，那么磁场是否也可以产生电流。于是他在日记中写下一个金色的目标：“转磁为电。”他通过“10年如1日”的探索、研究和实验，终于在1831发现由磁场中产生电流的规律和条件，使电磁学研究有了更大的突破。那么，既然有电荷，那么有无磁荷？有无磁单极子存在？这是当今科学界研究和探索的一个重要课题，谁找到磁单极子或许就可获得诺贝尔物理学奖。科学研究的新课题、新领域有时就是这样类比出来的，提出来后再通过实验来验证，通过实验来寻找答案。
综上所述，类比法在教与学两方面确实具有严格的逻辑推理难以取代的功效，既加强了各物理各部分内容间的横向联系，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。学会使用类比法，物理教学变得轻松，物理学习变得容易。
类比， 就是“同类互比”。 即把同一类型的不同事物进行比较，在比较之中得到不同事物的共性和遵守的共同规律，或得到新的启示、新的认识，或在类比中发现新问题、新方法、新成果的过程。在电磁学的教、学过程中使用类比教学法，有以下功能：1、运用类比教学，沟通重力场、电场和磁场知识，形成知识网络。2、类比教学法使抽象的电磁学变得直观化、容易化3、类比，可产生新的问题，可发现电磁学新的研究领域，进而把创造性思维的培养和开发引向科学的前沿。
表1表2
如表1，我们首先讨论形象类比法在电学部分的教与学的过程中的应用。在学习电场一节内容时，“电场”的概念比较抽象，学生不好理解。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。与物体在重力场中具有了与高度有关的重力势能类比，检验电荷在电场中也具有与场源电荷电势有关的电势能。于是，通过学生已知的“重力势能”来类比“电势能” 。重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增大。同样，电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大。另外， “电势”就是电场中的“高度”。 在学生刚接触“电压”这一概念时是比较抽象和难于理解的，电压即“电势差”，如果用“水的落差”来类比不就可以把抽象的问题变得形象化了吗？其实，“电势差”就是电场中的“高度差”。水往低处流，电流也是由高电势流向低电势。在讲库仑力计算公式时，我们常把引力公式拿来对比讲解，因为库仑定律的公式和万有引力的公式真是有着惊人的相似，库仑力和万有引力的大小都与两个物体之间距离的二次方成反比，与两个物体的质量或电荷量的乘积成正比，力的方向都在两个物体的连线上。利用这种相似性的类比，可以使学生更好地记住这两个公式，从而也激发学生研究物理的兴趣。此外，电流可以类比为水流。长江从唐古拉山脉出发，到上海流入大海，总落差等于第一阶梯的落差加第二阶梯的落差，再加第三阶梯的落差之和。总落差等于各阶梯间的分落差之和，而总电压等于各电阻两端的分电压之和，这两规律有着非常明显的相似性。所以，串联分压就可以类比为“长江的三大阶梯分落差”。并联分流类比为每年发生水涝灾害时长江的分洪会比较直观,会易与学生理解和掌握。在重力场中m=G/ g,电场中q=F/E；电场中研究的是有一定带电量q的电荷，而重力场中具有一定质量m 的物体。故将电量和质量这两个有很大相似的事物作一类比，将有助于学生对两个物理量的理解和掌握。
如表2，我们接着来讨论形象类比法在磁学部分的教與学中的应用。电场和磁场都是两种看不见的物质，都是客观存在。电场线和磁感线都是假想出来的，都是不相交的，都是用于描述一种看不见的物质的有方向曲线。电场力和磁场力做正功，电势能和磁场能减减小；电场力和磁场力做负功，电势能和磁场能减增大。这些，都体现了磁场部分知识可以与电场中的知识在类比的过程中进行学习的思想方法。在讲到磁路欧姆定律时，我们往往用电路欧姆定律来类比。法拉第知道奥斯特发现电流产生磁场后，就用于创新，进行了类比推理：既然电流能够产生磁场，那么磁场是否也可以产生电流。于是他在日记中写下一个金色的目标：“转磁为电。”他通过“10年如1日”的探索、研究和实验，终于在1831发现由磁场中产生电流的规律和条件，使电磁学研究有了更大的突破。那么，既然有电荷，那么有无磁荷？有无磁单极子存在？这是当今科学界研究和探索的一个重要课题，谁找到磁单极子或许就可获得诺贝尔物理学奖。科学研究的新课题、新领域有时就是这样类比出来的，提出来后再通过实验来验证，通过实验来寻找答案。
综上所述，类比法在教与学两方面确实具有严格的逻辑推理难以取代的功效，既加强了各物理各部分内容间的横向联系，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。学会使用类比法，物理教学变得轻松，物理学习变得容易。