如何在物理教学中巧用类比

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1、如何在物理教学中巧用“类比”摘要：本文主要结合教学中出现的问题，以类比的方法来处理新知识和习题教学中难点的体会，希望得到专家指正。关键词：类比，新知识，习题类比，是选择两个对象或事物对它们某些相同或相似性进行考察比较。类比推理，就是根据两个对象之间在某些方面的相同或相似，推论出它们在其他方面也可能相同或相似的一种方法。类比法是通过两个（类）对象之间某些相同或相似来解决其中一个对象需要解决的问题。类比在物理学中有着广泛的应用。学生在学习物理过程中也总在不自觉地应用类比的方法。但由于应用类比的盲目性和不恰当性，常常出现错误。教师的任务就在于引导学生自觉地应用类比，掌握类比在物理中的应用方

2、法。下面就如何在物理教学中巧用“类比”谈几点看法。一、类比应用在新知识的教学中。物理教学首先是围绕物理学的基本规律展开的，《高中物理课程标准》在它的“知识技能”目标说明中指出：“要让学生在学习中了解物质结构、相互作用和运动的一些基本原理，了解物理学的基本观点和思想”。但新知识教学的过程不能仅仅是知识的呈现，而是要引导学生在“提出问题→猜想假设→验证猜想→得出结论”7的过程中主动探究物理规律，从中更深刻的理解物理原理，掌握物理研究的基本方法，体验科学研究的过程。类比思想为新知识探究教学提供了重要的思维手段。运用类比方法教学，以旧带新，能引导学生的思维从形象提高到抽象，把陌生的、未知的物

3、理对象和熟悉的、已知的物理对象进行对比。特别是在资料少，还不足以进行归纳推理和演绎思维的情况下，类比更是得天独厚，它可以启发思路，提供线索，帮助学生在探究的过程中发现物理规律之间的联系，有效地提出假设，科学地进行逻辑论证，也能促进学生加快、加深对新的物理规律和抽象物理知识的理解、记忆及应用。1、通过类比，突破“物理规律”物理规律的性质反映了物理运动的产生原因和基本特点。例如在探究弹性势能的表达式教学中，我们通过分析实际生活中具有弹性势能物体的事例和小型辅助实验让学生感受弹性势能，体会弹性势能的产生原因和特点，并提出“弹性势能可能与哪些因素有关”的猜想。但对“怎样来求弹性势能表达式”学

4、生却无从下手，这时教师给予适当引导，以提示学生用类比思想进行探究。接着让学生分组讨论，引导学生回顾以前所学的重力势能的探究过程：①重力势能与什么物理量有关（质量与高度）？②重力在什么情况下会做功（高度变化）？重力做功的大小（mg△h）？重力做功与重力势能的关系（重力做多少正功，重力势能就减少多少，重力做多少负功，重力势能就增加多少）？7通过与重力势能探究过程的类比，由学生自己得到探究弹性势能的表达式。思路归纳如下表：类比重力势能与重力做功有关重力势能与m和h有关分析重力做功WG=mgh1-mgh2重力势能Ep=mgh弹性势能与哪些因素有关弹性势能与弹力做功有关分析弹力做功Wt=mgL

5、0-mgL弹性势能的表达式在物理学中除了重力势能和弹性势能的性质相似外，同样属于势能范畴的分子势能、电势能、引力势能都具有相似的性质，所以都可以进行类比。再有如库仑在研究电荷间的作用力时也是通过与万有引力类比而发现库仑定律的，劳厄谈此问题时曾说过：“库仑假设两个电荷之间的作用力与电量成正比，与它们之间的距离的平方成反比，这纯粹是牛顿定律的一种类比。”1、通过类比，理解“抽象物理”在教授带电粒子在匀强磁场中的偏转时，因为学生学习过的匀速圆周运动中的天体的运动比较具体，学生对匀速圆周运动中的物体的认识比较深刻，知道匀速圆周运动的受力特征好运动特征。由于带电粒子摸不着看不见，学生难以形成具

6、体的印象。如果我们将带电粒子进入匀强磁场时的运动情况和受力情况与做匀速圆周运动的物体的运动情况和受力情况进行比较，由于带电粒子所受的重力和洛仑兹力相比可以忽略，可以认为带电粒子只受洛仑兹力，而洛仑兹力和带电粒子的初速度也是垂直的，因此带电粒子的运动和做匀速圆周运动物体的运动性质是一样的。因此我们可以用匀速圆周7运动的规律来解决此类问题。带电粒子在匀强电场中的偏转运动也同理可类比于类平抛运动来处理。同时应该让学生懂得：如果我们以后再遇到新的情境、新的问题时，依然可以通过类比，用我们学过的、已掌握的知识和规律来解决新的问题。一、类比应用在习题的教学中。解题，就是解决物理问题，是物理方法和

7、知识的应用过程。故是实现知识"迁移"的重要一环，是物理教学的重要组成部分。有时物理练习所涉及的物理情境和物理过程比较复杂，解题过程也比较烦琐，如果利用类比，可以化繁为简，迅速得到答案，如下题。例：在光滑水平面上有一静止的物体。现以水平恒力甲推这个物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这个物体。当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32J。则在整个过程中，恒力甲做的功等于多少？恒力乙做的功等于多少？学生对该物体的