类比法在初中物理教学中的应用

王丹

摘 要：类比法作为一种重要的数学思想方法，在物理学中有着十分重要的地位。在教学过程中，教师将已知的物理现象与未知的物理现象做类比，可以找出它们的异同点，从而得到新知识的特征规律;将物理知识与生活经验做类比，可以帮助学生找出知识的来源，加强学生对知识的理解;将物理与其他学科做类比，有利于学生加深了解知识间的联系。

关键词：类比法;初中物理;应用

我们常说，数理不分家。这与数学中的类比法相似，学生在学习新的物理知识时，也是通过观察分析、归纳总结、判断对比以找寻与新知识有着相似结构和性质的已有知识，两者进行类比，从而达到学习知识的目的。下面我将从自身经验出发，谈谈如何将类比法合理地运用到物理课堂中来。

一、利用类比法，加深对概念、新知识的理解

将物理知识与生活实例做类比。概念是学习新知识、解决问题的基础，而对于刚刚接触物理的初中生来说，很多概念是抽象、难以理解的，但如果我们能够利用学生所熟悉的生活实例进行类比，不但能使所学内容变得容易理解，而且有利提高学生的学习兴趣，培养他们在生活中观察思考、分析事物的能力。比如，在学习电流强度时，由于电流比较抽象，故我将电流类比作大自然的风，同样是“看不见，摸不着”的事物，但学生都知道如何去测量风的强度──根据风产生的效果（如：树枝的摇曳程度以及树枝的摇摆方向）。这样学生就会思考如何去测量电流的强度，我們可以根据电流流过导体时产生的效果来研究电流的大小。再如，在学习微观中分子间何时产生引力何时产生斥力的问题时，我向学生展示了用手拉弹簧，我将双手比作两个分子，当弹簧平放在桌面上时即处于平衡状态，分子间的斥力和引力相等;当我双手拉开弹簧时，双手会感受到弹簧的拉力作用，类似于分子间的作用力表现为引力;当我双手压缩弹簧时，双手会感受到弹簧的推力，类似于分子间的作用力表现为斥力。

新旧知识间的类比。学生在学习过程中，利用已有知识类比新知识，不但可以降低新知识的学习难度，而且可以复习巩固已学知识，更有利于学生建立新的知识体系。比如：在学习光的折射时，我将光的反射与它作类比，在光的反射中，反射定律是由反射光线、入射光线、法线在同一平面上;其中入射光线和反射光线分居于法线两侧（法线居中）且反射角等于入射角（两角相等）这三个方面组成。与之类似，在光的折射中，折射定律也主要是从折射光线、入射光线、法线三者是否共面;入射光线和折射光线是否居于法线的两侧;折射角与入射角之间的大小关系这三个方面进行研究。让学生自我探索、总结归纳光的折射规律，有利于加深学生对光的折射内容的理解与掌握，同时，对于学生自主学习，构建知识体系都有极大的帮助。值得一提的是，总结归纳出容易混淆的物理量方便学生记忆和区分。如速度是衡量物体运动快慢的物理量，功率是衡量物体做功快慢的物理量，电功率是衡量用电器用电快慢的物理量等等。

二、利用类比来进行物理方法的教育

我认为，物理思想和数学思想类似，都是观察分析、处理问题的方式与思路。我国一直以来都强调素质教育，因此在教育学生学习物理的过程中，对学生的要求不单单是会做题目，更要加强他们物理方法的指导和贯彻，使其遇到问题的时候能够举一反三，触类旁通。其实，学生掌握物理方法和掌握物理知识的过程是相同的，都是在不断解决问题的过程中，经过多次反复的运用练习才能够掌握。一般来说，一种物理方法可以处理一种或几种有着相同特征的物理问题。如果我们再通过类比，就可以加深对物理方法的理解，并将同一种物理方法运用到不同领域或者不同的内容上面。有利于培养学生的综合素质和思考问题的逻辑思维能力。物理学中运用比值法的例子，在运动学中，涉及速度、加速度、角速度三个物理量，它们有着类似的特征——在相同的时间，一些物理量的变化量也是相同的，通过变化量与时间的比值就可以衡量速度快慢的特征。比如简单的速度定义就是一段时间的位移的变化量与这段时间的比值。教师利用速度的定义过程与角速度、加速度进行类比，可以使学生掌握比值法的本质。也便于学生利用比值法去定义一些物理量，对以后物理知识的学习有着促进作用。

三、复习时运用类比进行总结概括

上面提到物理中有许多物理量是采用比值法定义的，比如欧姆定律中R=U/I，所以很多学生认为导体的电阻与导体两端的电压U成正比，与流过导体的电流I成反比。这样就走入了误区，没有对定义的本质去摸索。他们忽视了导体电阻的大小是由导体的材料所决定的，导体的电阻与导体两端的电压高低和通过导体中电流的大小无关。这个式子不是导体电阻的决定式，它反映的其实是导体对电流的阻碍作用以及随着电压的改变，流过导体中的电流大小改变的情况。与此相似的还有密度的定义式ρ=m/v，物质的密度ρ与物体质量m和体积v都没有关系，这个式子反映的是当物体的质量增大或缩小几倍时，它的体积也随之增大或缩小相同的倍数，物体的密度ρ是由物体材料决定的。类似的物理量还有很多，如比热容、热值等，它们都是由物质本身的材料决定的。因此，教师在复习某一内容时，可以采取类比法对类似的内容进行概括总结，这样有利于梳理知识结构，解决学生的知识盲点，使其更好地理解和掌握已学知识，从而形成良好的物理知识体系。

类比法是初中物理学习的一种重要方法，学生拥有好的学习方法就可以轻松完成学习任务，促使自身素质发展。教师在物理教学过程中，运用类比法加强知识间的联系，并引导学生理解掌握类比法精髓，对学生理解物理概念、原理、现象有着极大的好处，而且有利于拓展学生思维，培养学生自主学习的能力，为以后知识的学习做好铺垫。