类比法在高中物理教学重点应用浅谈

龙玉云

摘要：随着高中物理教学重点要求的不断提高，研究类比法在该项教学工作中的应用至关重要。本文首先对类比法相关内容做了概述，从用类比法提出新概念，定义新的物理量，以及新知识与旧知识的类比、生活经验与物理量、物理规律的类比等方面，研究了其在教学过程中的应用，最后提出了类比法教学过程中应注意的问题。

关键词：类比法；高中物理；教学重点；应用

一、前言

作为能够有效提升高中物理重点教学效果的教学方法之一，类比法受到广大教育人员的关注。研究类比法在高中物理教学重点的应用，有助于更好地提升对类比法的分析与掌握力度，进而从整体上保障高中物理教学效果的取得。

二、类比法概述

类比法是通过比较两个物理量得出新的理论设想或加深对新知识的理解和记忆。类比法是人们熟知的几种逻辑推理中最富创造性的。科学史上很多重大发明、发现就起源于类比。类比法是一种“从特殊推到特殊的科学方法”，在物理教学中有着广泛的应用。物理学中有些运动，特点非常相似，我们可以通过类比，用熟悉的运动规律求解和分析新的运动。如，带电粒子在电场中的偏转与平抛运动相似，我们就可以用求解平抛运动的方法分析带电粒子的偏转。再如，核外电子绕核运动的规律与卫星绕中心天体的运动相似，我们就可以根据卫星的运动特征来理解玻尔原子能级。类比法还可以实现物理理论的创新和突破。如，奥斯特发现了电流的磁效应即电生磁的现象后，法拉第就想，既然电能生磁，那么磁能否生电呢，通过十年的不懈努力，发现了电磁感应现象。

三、用类比法提出新概念，定义新的物理量

高中物理是自然科学中的一门基础科学，许多物理问题的研究思路和描述的方法相似。教师在课堂教学中要善于发现并充分利用这种类似。例如：在高中物理中引入磁场概念、定义表述磁场强弱的物理量——磁感应强度的方法时就运用了类比。首先把电场与磁场有关的相似属性列出：如电荷之间有相互作用力，磁极之间也有相互作用力；电荷之间是同号相斥，异号相吸，磁极之间也是同名相斥，异名相吸；这样就由电荷周围存在电场，可以类比提出磁极周围也应存在磁场；由电荷间的作用力是通过电场传递的，可以类比推出磁极间的相互作用力也是通过磁场传递的，这样就提出了新的物理概念磁感应强度。

四、新知识与旧知识的类比

物理学是自然科学中的一门基础科学，它不仅有一定的知识内容，而且这些内容之间存在着必然的内在联系。将新、旧知识进行类比，给学生以启示，使学生易于掌握新知识，同时也巩固了旧知识。在讲到电场强度的定义式E=F/q，电容的定义式C=Q/C及磁感应强度的定义式B=F/IL时，问E的大小是否与F、q有关？C的大小是否与Q、C有关？B的大小是否与F、IL有关？都可以与学生熟悉的电阻的定义式R=U/I类比。这种简单的类比，使学生顿悟：E、B是描述场本身性质的物理量，C是描述电容器容纳电荷的物理量，均与定义式分子、分母中的物理量无关。究其原因，盖它们都是事物本身的物质属性。又比如在讲到电场一章时，概念多且抽象，学生难理解、掌握。由于两个电荷间作用力的表达式与两个物体间的万有引力表达式的形式相似。电场中许多概念与重力场中的概念有相似的规律、特点。在学习电场中的概念时，就可以用电势能与重力势能类比，电场力做功的特点、规律与重力做功的特点、规律类比；电势与高度类比；电势差与高度差类比。通过类比，电场中的概念就变得直观、具体易于理解、掌握。

五、生活经验与物理量、物理规律的类比

生活中有许多我们耳闻目睹的、非常熟悉的对象、事情与我们物理中看不见摸不着的物理量、物理规律在某些方面有一定的相似性，遵守的规律也有一定的相似性。教师在教学中要善于发现这些相似性，并合理地加以利用。这样原本抽象、难以理解的物理知识就变得具体，形象、直观、通俗易懂.例如：在高一物理必修1第二章中会遇到这样的问题：下列运动是否存在：物体做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体速度最大。对刚上高一的学生，很难理解这种运动中的加速度、速度大小关系。教师讲解中若以人在成年以前，身高的变化规律做类比。每年人身高的变化类比物体运动的加速度，身高类比物体运动的速度。并假设人每年身高的增加量在减小，当人成年后，每年身高增加量减小到零，人的身高增至最高值。又比如：在理解向心力概念时，教师一般会这样讲：向心力是按力的作用效果命名的力，不是物体另外受到的力。它可以是重力、弹力或摩擦力充当的，也可以是它们的合力或某一个力的分力充当的。如果我们以一个家庭中的成员来类比。一个家庭中有三口人，爸爸、妈妈、孩子。承担打扫卫生任务的可能是爸爸，也可能是妈妈，也可能是一家三口共同承担。当问该家庭共有几口人时，我们不能说，四口人，除了爸爸、妈妈、孩子还有一个打扫卫生的。这样学生就很容易理解了这个概念。

六、类比法教学过程中应注意的问题

1、类比方法虽然是一种重要的推理方法，是人们认识新事物或有所新发现的重要思维方法，在物理教学中和解题中也起着重要作用，但同时也应该让学生知道类比方法的局限性，因为类比不是一种严密的推理方法，类比推理的结果是否正确，还需要经过实践的检验。

2、被引用的另一对象应为确有定论的、众所周知的（如爱因斯坦）；被引用的另一对象和用以相比较的这一对象间，应具有鲜明的、切实的可比性。否则，将因犯有类比不伦的错误而使论述不能成立。

3、使用类比方法的基础是两类对象具有相同或相似处，但同时必须说明它们的不同之处，以避免知识出现负迁移现象。

4、在类比的时候一定要注意科学性，不要使其庸俗化。庸俗的类比是不能达到加深学生理解知识的目的的。有些同学将两种电荷同性相斥、异性相吸竟类比为男女之间同性相斥、异性相吸，这样不切实际而又庸俗化的对比出现在课堂上是不能容许的。

七、结语

通过对类比法在高中物理教学重点应用的研究，我们可以发现，该项教学方法良好实施效果的取得，有赖于对其多项优势特点与关键要素的充分掌控，有关人员应该从高中物理教学的客观实际出发，研究制定最为符合实际的类比法应用实施策略。参考文献

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