劉世錦

(甘肅省臨夏回民中學(xué) 731100)

高中物理學(xué)習(xí)中的類比法是指我們通過對兩個物理研究對象進(jìn)行一定的比較，找出兩個物理研究對象之間的相似之處或相同之處，然后依據(jù)兩個物理研究對象之間的相似之處或相同之處將其中某一個物理研究對象的物理規(guī)律或結(jié)論，應(yīng)用到另外一個物理研究對象上.一般來說，兩個物理研究對象中的某一個物理研究對象的物理規(guī)律學(xué)生比較熟知，另一個物理研究對象的物理規(guī)律學(xué)生比較陌生，通過對兩個物理研究對象進(jìn)行一定的類比，學(xué)生就會理解陌生的物理研究對象的規(guī)律.

一、利用類比法幫助學(xué)生理解物理概念

高中物理學(xué)的許多物理概念具有很強(qiáng)的抽象性，學(xué)生難以直接理解，而類比法可以通過有些物理概念的相似之處幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和理解這些物理概念，因?yàn)轭惐确梢允闺y懂的物理概念變得形象化，從而可以降低物理概念的認(rèn)知難度，幫助學(xué)生進(jìn)行理解.

比如說，教師在向?qū)W生講授高中物理中的“電容”這一物理概念時，若教師突破教學(xué)難點(diǎn)的方法不太合理，許多學(xué)生會覺得“電容”這一概念極其抽象、不好理解.其實(shí)，教師突破這一物理概念最好的教學(xué)方法就是類比法.筆者在對“電容”進(jìn)行教學(xué)時，教師先利用多媒體向?qū)W生出示了一個“平行板電容器”和一個“直筒狀的水容器”，然后從以下幾個方面對兩者進(jìn)行類比.

類比一：類比“電容器”和“水容器”的功能.

類比二：類比“電容器”容納的電荷量Q和“水容器”中容納的水的體積V.

類比三：類比“電容器”兩極板間的電壓U的大小與所帶電荷量Q的多少的定性關(guān)系和“水容器”中容納的水的高度H與水的體積V的定性關(guān)系.

類比四：類比“電容器”容納的電荷量Q與兩極板間的電壓U的比值和“水容器”中容納的水的體積V與水的高度H的比值.

通過以上的類比后，學(xué)生就會逐漸理解“電容”這一物理概念.為了讓學(xué)生進(jìn)一步理解“電容”這一物理概念 ，筆者接下來設(shè)計(jì)了下列兩個問題.

問題一：電容器容納電荷的本領(lǐng)與電容器所帶的電荷量有關(guān)嗎？

問題二：電容器容納電荷的本領(lǐng)與電容器兩極板間的電壓有關(guān)嗎？

二、利用類比法幫助學(xué)生歸納、總結(jié)物理公式

高中物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生會遇到許多物理公式，這些物理公式具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性和規(guī)律性，高中物理教學(xué)中采用類比法就可以將許多物理公式進(jìn)行歸類，通過歸類學(xué)生就會更加深刻地理解物理公式，也有助于學(xué)生記憶這些物理公式.比如在高中物理《靜電場》這一章中學(xué)生會學(xué)到許多物理量如電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電容等的比值定義式和決定式，但許多同學(xué)對這些物理量的定義式和決定式含糊不清、無法理解，針對這一教學(xué)難點(diǎn)，筆者的做法是在《靜電場》這一章的復(fù)習(xí)課中將電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電容等物理量的定義式和決定式與學(xué)生熟知的物理量的定義式和決定式進(jìn)行有效類比.

有了上述兩個類比，不但有利于學(xué)生理解《靜電場》中的電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電容的定義式和決定式，還有利于學(xué)生更加深刻地理解前面學(xué)過的一些物理量的定義式和決定式，這樣學(xué)生就會系統(tǒng)地理解物理中的定義式和決定式的區(qū)別，這也為學(xué)生后期正確理解磁感應(yīng)強(qiáng)度這一物理量打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；另外通過這種類比，還有利于提高學(xué)生的歸納總結(jié)能力.

三、利用類比法幫助學(xué)生建立物理模型、理解物理規(guī)律

高中物理中的有些宏觀物體的運(yùn)動規(guī)律或其他物理規(guī)律和微觀粒子的運(yùn)動規(guī)律或其他物理規(guī)律具有一定的相似性，對于多數(shù)學(xué)生來說，宏觀物體的運(yùn)動規(guī)律或其他物理規(guī)律一般比較熟悉，但對于微觀粒子的運(yùn)動規(guī)律或其他物理規(guī)律不太熟悉.教師可以通過將微觀粒子的運(yùn)動規(guī)律或其他物理規(guī)律與宏觀物體的運(yùn)動規(guī)律或其他物理規(guī)律進(jìn)行類比，幫助學(xué)生理解微觀粒子的運(yùn)動規(guī)律或其他物理規(guī)律.

比如學(xué)生學(xué)習(xí)《波爾的原子模型》時，筆者為了幫助學(xué)生理解氫原子模型，筆者在該節(jié)課的課堂教學(xué)中，將氫原子模型與學(xué)生熟知的人造地球模型進(jìn)行了類比.

類比一：類比兩個物理模型中的電子和人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動性質(zhì).

類比二：類比兩個物理模型中的電子和人造地球衛(wèi)星分別做勻速圓周運(yùn)動向心力的來源.

類比三：類比兩個物理模型中的電子和人造地球衛(wèi)星分別做勻速圓周運(yùn)動時的線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的大小關(guān)系.

類比四：類比兩個物理模型中的電子和人造地球衛(wèi)星分別做勻速圓周運(yùn)動時的動能與勢能變化的關(guān)系.

類比五：類比兩個物理模型中的氫原子的總能量和人造衛(wèi)星的機(jī)械能分別與軌道半徑的關(guān)系.

類比六：類比兩個物理模型中的電子的軌道半徑的量子化和人造衛(wèi)星的軌道半徑的連續(xù)性的含義.

教學(xué)效果顯示，在《波爾的原子模型》這一節(jié)課中將氫原子模型與人造地球模型進(jìn)行以上類比，不但可以加強(qiáng)學(xué)生對前后物理知識、物理規(guī)律的聯(lián)系和遷移，讓學(xué)生形成完善的知識體系，而且有利于提高學(xué)生的分析和歸納能力.

總之， 在高中物理教學(xué)中，教師若能根據(jù)教學(xué)實(shí)際需求將類比法應(yīng)用在物理教學(xué)中，就可以破解許多教學(xué)難點(diǎn)，幫助學(xué)生理解和掌握一些抽象的物理概念、物理模型、物理規(guī)律等，提高學(xué)生的歸納綜合能力.