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类比是一种逻辑类似对比形式,即应用生活现象和物理现象之间的相似或相近进行逻辑类似对比,以便学生理解抽象的物理知识。类比法是一种具有启发性、创造性、灵活性的方法,它可以贯穿物理教学过程,在学生陷入学习困境时,往往可通过类比打开一个新天地。
在高中物理教学中,类比法可以帮助学生理解比较抽象的物理知识,还可以加深学生对物理知识的记忆。在物理学习中,类比法具有探索和解释两个功能。其中,解释功能在于唤起学生头脑中已有的知识或经验,为将要学习的知识提供一个相近的表象,实现知识或经验的迁移。教学中可利用类比法的解释功能,突破教学难点,解决物理难学、物理难教的问题。不过运用类比法时要注意确定两个对象:研究对象与类比对象。事先明确好研究对象,从而选择好类比对象,类比对象的选择是以研究目的为依据,通常都选用生动、直观且为人们熟悉的事物。下面结合教学案例作些分析探讨。
【案例1】高中物理新教材《物体的运动》学习中。有些学生对变速直线运动中的加速度和速度关系理解不透,误认为“一个做直线运动的物体,其加速度减小时,它的速度一定减小”。最初教学,我只拿“加速度和速度方向的同异来说明速度的增加或減少”,当加速度和速度方向相同时,不论加速度是增加或减小,它的速度一定是增加的,从而说明“做直线运动的物体,其加速度减小时,它的速度一定减小”是错误的,结果学生听了后还是比较模糊,质疑多多。在学生陷入学习困境时,我通过“类比法”设计这样一个情景:满地都是钱,有100元、50元、20元、10元、5元,现在捡钱进口袋,我把每次捡的钱数类比为“加速度”,口袋的总钱数类比为“速度”,如从地面上每次捡的钱由100元变为50元,由50元变为20元,由20元变为10元,由10元变为5元,“加速度”是减小了,但是口袋里钱的总数一直都在增加,也就是说“速度”也是增加的。原先误解的学生嘻嘻哈哈笑了,恍然大悟,领会了“一个做直线运动的物体,其加速度减小时,它的速度一定减小”是错误的,应该说“一个做直线运动的物体,其加速度减小时,它的速度不一定减小,也有可能增加”。速度增加或减小,主要还是看“加速度和速度方向同异”,两者方向相同,速度增加;方向相反,速度减小。
【案例2】高中物理《库仑定律》的学习中,出现了“电场”和“电场强度”两个物理概念,高二相当多初学者感觉很难理解这两个概念,因为带电体周围的电场,看不到、摸不着,但它确实存在,并且不同的地方强弱是不同的,要检验某点的电场强弱(电场强度E)必须引入检验电荷(试探电荷q),检验电荷将会受力(电场力F)的作用,则有关系式:E=F/q,当检验电荷拿走后,该点的电场强弱保持不变,说明各点的电场强弱只与产生电场的带电体有关,与检验电荷无关。按以上方法学习“电场”和“电场强度”,学生感觉很乏味,理解不了。为了让学生对“电场”和“电场强度”概念有深刻的理解,我是这样类比的:带电体类比为一身臭汗的人,这个人发出的臭汗气相当于电场,这个人周围的臭汗气,在不同地方是不一样的,臭汗气程度类比为电场强弱(电场强度E),检验某个地方的臭汗程度就必须引入另一个人,这个人相当检验电荷(试探电荷q),当这个人走后,这个地方仍然是刚才的臭汗程度,也就是说各点的臭汗程度只跟发出臭汗的人有关,与检验的人无关。这样学生对抽象物理概念感到具体、有趣,同时学生很容易接受这些抽象的物理概念。
【案例3】对导体发生静电感应的过程,学生看不见、摸不着,不能很好地理解其实质,即使采用多媒体演示,也受诸多条件限制,当然还要求学校有多媒体教室、有足够时间设计制作课件的条件下进行。为了简便,不妨在教学中将静电感应的过程进行这样的类比:教室内的所有学生和课桌组成一个整体,类比为一个导体,学生为自由电子,课桌设为带正电微粒,每个学生一个课桌,这表示物质中正负中和不显电性,教师类比为激发电场的点电荷。如果教师“带正电”,则所有学生(自由电子)受电场力的作用都依次向前窜一个位,第一排课桌前便出现一排没有座位的站立学生(感应出的负电荷),而最后一排便出现没有学生坐的空位(感应出的正电荷)。反之,如果教师“带负电”,则所有学生(自由电子)受电场力的作用都依次向后窜一个位,第一排课桌便出现没有学生坐的空位(感应出的正电荷),而最后一排前便出现一排没有座位的站立学生(感应出的负电荷),这样可以比较准确地帮助学生理解静电感应过程。
古人云:“授人鱼,不如授人以渔。”授人鱼,只能解燃眉之急,而授人以渔,则能让人们终身受用,而《师说》中也说过,“师者,所以传道授业解惑也”,作为一个经验老到的物理教师,不仅仅要传道、授业、解惑,更重要的是培养学生的物理思维,从日常的教学中逐渐培养学生认识问题、发现问题并独立解决问题的能力,让学生能通过方法的引导,思维的链接,在遇到困惑问题的时候,能够触类旁通,独立解决问题。而“类比法”在高中物理教学中的应用,正是体现触类旁通,通过帮助学生把困惑的问题与自己熟悉的事物进行对比,从它们相近或相似之处出发,认识事物或规律,上面3个教学案例充分证明了这一点。
(责任编辑易志毅)
在高中物理教学中,类比法可以帮助学生理解比较抽象的物理知识,还可以加深学生对物理知识的记忆。在物理学习中,类比法具有探索和解释两个功能。其中,解释功能在于唤起学生头脑中已有的知识或经验,为将要学习的知识提供一个相近的表象,实现知识或经验的迁移。教学中可利用类比法的解释功能,突破教学难点,解决物理难学、物理难教的问题。不过运用类比法时要注意确定两个对象:研究对象与类比对象。事先明确好研究对象,从而选择好类比对象,类比对象的选择是以研究目的为依据,通常都选用生动、直观且为人们熟悉的事物。下面结合教学案例作些分析探讨。
【案例1】高中物理新教材《物体的运动》学习中。有些学生对变速直线运动中的加速度和速度关系理解不透,误认为“一个做直线运动的物体,其加速度减小时,它的速度一定减小”。最初教学,我只拿“加速度和速度方向的同异来说明速度的增加或減少”,当加速度和速度方向相同时,不论加速度是增加或减小,它的速度一定是增加的,从而说明“做直线运动的物体,其加速度减小时,它的速度一定减小”是错误的,结果学生听了后还是比较模糊,质疑多多。在学生陷入学习困境时,我通过“类比法”设计这样一个情景:满地都是钱,有100元、50元、20元、10元、5元,现在捡钱进口袋,我把每次捡的钱数类比为“加速度”,口袋的总钱数类比为“速度”,如从地面上每次捡的钱由100元变为50元,由50元变为20元,由20元变为10元,由10元变为5元,“加速度”是减小了,但是口袋里钱的总数一直都在增加,也就是说“速度”也是增加的。原先误解的学生嘻嘻哈哈笑了,恍然大悟,领会了“一个做直线运动的物体,其加速度减小时,它的速度一定减小”是错误的,应该说“一个做直线运动的物体,其加速度减小时,它的速度不一定减小,也有可能增加”。速度增加或减小,主要还是看“加速度和速度方向同异”,两者方向相同,速度增加;方向相反,速度减小。
【案例2】高中物理《库仑定律》的学习中,出现了“电场”和“电场强度”两个物理概念,高二相当多初学者感觉很难理解这两个概念,因为带电体周围的电场,看不到、摸不着,但它确实存在,并且不同的地方强弱是不同的,要检验某点的电场强弱(电场强度E)必须引入检验电荷(试探电荷q),检验电荷将会受力(电场力F)的作用,则有关系式:E=F/q,当检验电荷拿走后,该点的电场强弱保持不变,说明各点的电场强弱只与产生电场的带电体有关,与检验电荷无关。按以上方法学习“电场”和“电场强度”,学生感觉很乏味,理解不了。为了让学生对“电场”和“电场强度”概念有深刻的理解,我是这样类比的:带电体类比为一身臭汗的人,这个人发出的臭汗气相当于电场,这个人周围的臭汗气,在不同地方是不一样的,臭汗气程度类比为电场强弱(电场强度E),检验某个地方的臭汗程度就必须引入另一个人,这个人相当检验电荷(试探电荷q),当这个人走后,这个地方仍然是刚才的臭汗程度,也就是说各点的臭汗程度只跟发出臭汗的人有关,与检验的人无关。这样学生对抽象物理概念感到具体、有趣,同时学生很容易接受这些抽象的物理概念。
【案例3】对导体发生静电感应的过程,学生看不见、摸不着,不能很好地理解其实质,即使采用多媒体演示,也受诸多条件限制,当然还要求学校有多媒体教室、有足够时间设计制作课件的条件下进行。为了简便,不妨在教学中将静电感应的过程进行这样的类比:教室内的所有学生和课桌组成一个整体,类比为一个导体,学生为自由电子,课桌设为带正电微粒,每个学生一个课桌,这表示物质中正负中和不显电性,教师类比为激发电场的点电荷。如果教师“带正电”,则所有学生(自由电子)受电场力的作用都依次向前窜一个位,第一排课桌前便出现一排没有座位的站立学生(感应出的负电荷),而最后一排便出现没有学生坐的空位(感应出的正电荷)。反之,如果教师“带负电”,则所有学生(自由电子)受电场力的作用都依次向后窜一个位,第一排课桌便出现没有学生坐的空位(感应出的正电荷),而最后一排前便出现一排没有座位的站立学生(感应出的负电荷),这样可以比较准确地帮助学生理解静电感应过程。
古人云:“授人鱼,不如授人以渔。”授人鱼,只能解燃眉之急,而授人以渔,则能让人们终身受用,而《师说》中也说过,“师者,所以传道授业解惑也”,作为一个经验老到的物理教师,不仅仅要传道、授业、解惑,更重要的是培养学生的物理思维,从日常的教学中逐渐培养学生认识问题、发现问题并独立解决问题的能力,让学生能通过方法的引导,思维的链接,在遇到困惑问题的时候,能够触类旁通,独立解决问题。而“类比法”在高中物理教学中的应用,正是体现触类旁通,通过帮助学生把困惑的问题与自己熟悉的事物进行对比,从它们相近或相似之处出发,认识事物或规律,上面3个教学案例充分证明了这一点。
(责任编辑易志毅)