基于类比思想的物理教学实践探讨-物理论文.doc

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1、基于类比思想的物理教学实践探讨•物理论文基于类比思想的物理教学实践探讨文/郭健【摘要】类比是科学研究中的一种重要的思想方法，物理教学注重学生的技能训练、能力培养。本文对高中物理的新课教学及习题教学中渗透类比思想的教学实例初步的作了探讨和总结。关键词类比；思想方法；物理教学；实践探讨类比法是根据两类对象之间在某些方面的类似或相同，而推断它们在其它方面也可能类似或相同的逻辑思维方法。类比法是科学发展中非常重要的一种研究方法，也是探索新知和改进创新的重要途径之_。如果我们在新形势的课堂教学实践中适当地渗透并应用类比法，可以让学生更好地理解相关的理论知识，

2、并提高他们的科学素养、创新能力和探索精神。1.类比法在新授课中对旧有知识的引导与衔接物理学各部分规律及概念之间均有存在的内在联系。在课堂上,通过对新旧知识进行类比，使学生易于理解相对抽象的新知识，同时也巩固了旧知识，还帮助学生建立统一的知识体系。以下几例均能以类比引入新课，化抽象为形象，最终提高课堂的学习效率。实例1:静电场与弓I力场的类比。进行静电场一章的教学时，可以将它与弓I力场进行类比，可以帮助学生较容易的理解相对抽象的电场。L1两种场力的表达形式类比。引力场汗二G畔畀;电场汗二k晋。都满足平方反比规律。1.2两种场的强弱概念类比。为了较容易

3、的理解E的定义,可以首先复习万有引力与地球上物体所受重力关系F=mg，然后可以提问：同样的物体，在月球表面要比在地球表面重力小的多,说明两星球表面的什么物理量不同？它与物体的质量有关吗？可能与什么因素有关？这样通过类比，可以较快速的得岀,在电场中，任意点的电场强度E由场源电荷决定而与试探电荷电量无关,从而推导出E二F/q。1.3两种场的能量表达类比。电势能与重力势能关系相似：重力场中,重力做功引起重力势能变化；而电场中，电场力做功引起电势能变化。变化关系及物理量使用上也相似：电势类比高度,两者都具有相对性;电势差类比高度差；等势面类比等高线。各量可

4、以在公式W=qll与W二mgh的对比中类比。类似地,在磁场部分的教学时，同样可以对电场与磁场性质进行类比。在电场中,任意点的电场强度E由场源电荷决定而与试探电荷无关，可类比为:在磁场中，任意点的磁感应强度也由场源决定,与放置的电流元无关。从而引出B的B=定义式Lj也il。另夕卜对于此定义式的理解，同样可类比e二qq这几个公式，指出式中定义出的量都与等号右侧各量是无关的。这有助于我们较容易和深刻的理解’场〃这一抽象的概念。例2:玻尔模型的能级与跃迁理论也是很抽象的知识点，可类比卫星绕地球的运行。例如可以提问：当卫星要运行得离地球更远一些时,需要加速还

5、是减速；到达更远轨道时，卫星的速度是否比较原来变快了?这几个问题学生是较易理解的,玻尔能级理论与跃迁时吸收或辐射能量的探讨也就很容易的进行了。例3:分子间的作用力与势能，可以类比为水平方向上的弹簧所连接小球受到的弹力与弹性势能。如上图1所示，三种情况分别可类比两分子之间的距离rrO、r二rO、rrO三种情况，势能的情况也同样可以类比。这样学生就较易理解分子力这一较抽象的概念。原长rorr0时.FF弹＞0F梵=0F弹＞0图12.类比法在解决习题过程中对陌生模型的迁移与转化在物理教学中，很多新的知识与旧知识在思想、方法等方面都

6、有着一定的联系”此基础上通过类比可以探索出很多新知识、新方法。高考试题在平时的练习中，学生往往不可能碰到，是一些相对全新的情景或模型，但是考纲又明确告知不可能脱离高中物理的教学实际，这二者并不矛盾。这就体现在碰到陌生的问题时，要求学生运用包括观察、归纳、类比、猜想、联想、直觉、灵感等各种思维过程的综合运用，作岀一个从条件到结论的合情推理,最终寻得解题思路。类比，正是其中必不可少的重要途径之一。在平时的习题教学中贯彻类比思想，可以极大地激发出学生的兴趣，符合了学生的好奇与探究的心理，最终提高学生解题与创新能力，并能在最终的考试中胜出。例如：2012北

7、京高考物理23题:摩天大楼中一部客运电梯,行程超过百米，简化模型如下图2,电梯的加速度a随t是变化的。已知在t=0时由静止开始上升za-t图像如图2所示。电梯总质量m=2xlO3kg,忽略一切阻力，g=10m/s2o卒乜力1.00-1.0(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和F2最小拉力；(2)类比是一种常用的研究方法，对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法。请你借鉴此方法对比加速度和速度的定义,根据图3所示a-t图像，求电梯在第Is内的速度改变量"1和第2s末的速度v2;(3)求电梯以最大速度上升时，拉力做功的功率P,再求0■

8、:Us时间内，拉力和重力对电梯所做的总功Wo题目本身是一个包括变加速运动在内的多过程问题，难度中等。关键我们来观察一下第2