谈类比法在初中物理教学中的应用

龚晴龙

摘 要：在初中阶段的教学中，物理扮演着非常重要的角色，物理教学的开展对激发学生的思维能力有积极的促进作用。类比法是一种常用于研究物理问题的科学方法，将类比法应用到初中物理教学中，对学生理解物理知识有积极的促进作用，同时也更有效地引导学生主动地参与到物理教学活动中，有利于发挥学生的主观能动性和学生的思维能力。从探究类比法的内涵、作用出发，联系初中物理概念教学、实验教学、解题过程中类比法应用实际，为类比法在初中物理教学中的应用研究做进一步探索。

关键词：类比法；初中物理；实际应用

初中阶段的学生正处于身心发展的重要时期，他们的思维正处于形象思维向逻辑思维的转变。初中物理教学的重点是指导学生理解物理概念，掌握物理规律，让学生对所学的知识点有深刻的理解，从而积极地应用到实际生活中，这是物理教学的最终目的。

类比法是根据事物在某一特性上的相似之处，推理出他们在其他方面可能相同或者相似的逻辑思维形式。可以说，类比法是一种重要的思维方法。

将这种思维方法应用到初中物理教学中，对学生理解物理知识有积极的意义，可以有效实现学生思维之间的转换，强化学生对物理新知识的应用，促进学生物理学习能力的提升；也可以引导学生主动参与到物理教学活动中，有利于发挥学生的主观能动性和学生的思维能力。教师在实际的教学中应该结合学生的学习情况，积极挖掘物理教学中的内容，让类比法得到充分的应用。

一、在概念知识教学中的应用

物理是初二阶段才开设的一门课程，对于初中生来说，这门陌生学科的学习难度较大，尤其是一些抽象的物理概念、物理知识、物理规律，学生之前从未接触过，理解起来比较困难，这也是令物理老师头疼的问题，而类比则能为教师提供一种有效的教学策略。因为通过类比，可以把抽象难懂的物理概念、知识由深变浅、由难变易，大大减小了教学的难度，使学生在已知基础上进行有意义的学习，即有联系地掌握概念，把握规律，而不是死记硬背。

（一）物理新旧知识间的类比

将物理新旧知识进行类比是非常重要的教学思维，在原有知识的基础上对新知识进行归纳和总结，分析知识点之间的相同点和不同点。比如在苏科版“光的折射”这一内容的教学中，教师就可以利用之前学过的“光的反射”相关知识点进行类比，将两者的概念、定律以及应用等进行类比。首先，教师给出一个场景：阳光照亮水中的水草，水面也能出现太阳的倒影，这说明了什么现象？通过问题情境的创设引导学生思考，对反射和折射进行简单的介绍，让学生头脑中浮现出新旧知识的联系。然后教师利用多媒体呈现出阳光射入水面发生的现象，将水面标为介质一，水中标为介质二并画出入射光线，让学生结合之前学过的知识画出反射光线，并引出反射定律。最后教师作出光的折射图，通过直观的图形类比反射定律，归纳和总结折射定律，并让学生思考入射角与折射角之间的关系。通过新旧知识的类比，学生对折射的相关知识点有更深刻的理解，提升物理课堂的教学效率。

（二）生活经验与物理规律的类比

物理知识与我们的生活实际是紧密相连的，将生活经验与物理规律进行类比也是对类比法的有效应用。比如在苏科版初中物理“凸透镜呈现的规律”这一内容的教学中，教师就可以结合生活实际，让学生类比对应的物理规律，培养学生乐于探索、学会总结的良好学习习惯。比如在使用投影仪的时候，教师可以引导学生结合学过的知识点类比投影仪成像的原理：（1）投影仪是根据凸透镜成像呈放大倒立的原理制成的；（2）利用平面镜可以改变光的传播方向。利用生活经验类比物理规律不仅可以激发学生的创新思维，还能巩固学生学过的知识点，更有效地提升了学生的物理水平。

（三）相关学科知识与物理知识的类比

物理现象和物理过程并不是只有通过物理教学才能呈现，其他学科的内容也能突出物理现象，因此在初中物理教学中，教师可以将物理知识与其他学科的内容进行类比，更有效地帮助学生理解抽象的物理知识。物理与生物、化学等学科都有一定的联系，比如在学习物理汽化与液化相关知识点的时候，教师就可以利用仙人掌为什么可以适应沙漠中的环境这一问题进行类比，仙人掌的叶子变成刺状主要就是为了减少水分的蒸发，在沙漠中更好地生存下去。学生通过类比可以得出结论：表面积是影响蒸发的主要因素。

二、在实验观察教学中的应用

物理是一门实验科学，实验和观察是研究物理规律的基本方法之一，物理知识的获得有时候是建立在实验探究之上的。老师进行演示实验，是结合教学提供典型化的感性材料，引导学生观察思考，获得知识，并从操作技能和实验过程上为学生提供示范，同时在实验研究方法上对学生进行指导。但有一些物理規律确实难以一下子解释清楚，比起直接告诉学生结论，运用类比学生学过的模型让学生有更深入的了解。

例1：“探究分子间的作用力”实验。

（1）提出问题：分子间的作用力是怎样的？

（2）制订计划和设计实验：用弹簧做类比。

（3）进行实验，观察分析：压缩弹簧时，弹簧两端受到斥力的作用，类似于压缩物体，使分子间的距离较小时，分子间表现为斥力；将弹簧拉开一定的距离，弹簧两端受到引力的作用。类似于当分子间的距离大于某一距离时，分子间表现为引力的作用，将弹簧拉得太开，无法恢复时，弹簧两端既不受引力也不受斥力。类似于分子间的距离太大，大于分子直径的10倍时，分子间既不存在引力也不存在斥力。

以上实验，学生对微观分子的理解，需要较强的想象力和抽象能力，但通过与弹簧做类比，便大大减轻了学生的学习压力，加深了理解。

例2：在“探究物质的比热容”实验时，对于课本中两种结论容易搞混，不易理解。这里可以将比热容和酒精做类比，比热容表示物体的吸热能力，酒量代表一个人的喝酒能力，吸收的能量与所喝的酒进行类比，升高的温度与人喝醉的程度进行类比，从而可以举例：大家都喝到酒，甲所喝的酒较多，甲的酒量较大，类似于升高相同的温度时，水加热时间较长，水的比热容较大，大家都喝了一样多的酒，乙已经醉了，乙的酒量较小，类似于在吸收相同热量时，沙子升高的温度较高，沙子的比热容较小。

三、在解题思路教学中的应用

解题就是解决物理问题，是物理方法和知识的应用过程。它是实现“知识迁移”的重要环节，是物理教学的重要组成部分。应用类比法解题，其根据是物理原型的特征。教学中，通过分析问题的特征，把它与已知物理原型进行类比，从而找到方法，解出习题。

例题1：车间机床工作时发出响度达110分贝的声音，波形如图1所示，Here One降噪耳机能阻止特定的频率的声音进入人耳，同时允许其他频率的声音（如工友的指令等）进入人耳，工人在车间只要把耳机阻止声音的频率值设置为______Hz即可。

解析：根据频率的定义，频率是指声源每秒振动的次数。结合图1可知声源一次完整的振动需要8×10-5秒，从数学的角度学生能知道频率f=12500Hz。

例题2：如图2所示是一个物体振动时的波形图。观察图2可以知道波源振动的周期是_________s；波源振动的频率是_________Hz。

解析：由图2可知，该物体振动的周期0.4秒，根据f=1/T能够计算出，频率为2.5Hz。

对比例题1和例题2，例题1是学生刚刚接触物理，只是学了频率还没学到周期，因此只能从频率的定义结合学生已有的数学知识进行分析。例题2是学生已经知道周期，并且掌握了频率、周期两者之间的关系，因此能直接根据f=1/T的关系解题。解题思路不一，但两题有着相似之处，都是要求学生首先会识图，在图中挖掘出周期这个已知条件，属于同一模型。

许多形式不同的物理习题具有相同或相似的特征，只要理解、掌握了一个问题的特征和解法，应用类比，这类问题就迎刃而解了。从某种意义上来说，这是把学生从题海战术中解放出来的有效方法。

四、结语

正如康德所说：“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往能指引我们前进。”在物理教学中运用类比方法可以引导学生获取知识，同时又可以激发学生联想，使学习成为学生自觉积极的活动，有利于发展学生的思维能力。但是在实际的应用过程中，教师应该要认真分析和对比，注重不同知识点之间的联系和差距，在拓展学生思维能力的同时也可加深学生对物理知識的理解。只有这样才能使学生更好地理解所学习的内容，启发学生的思维，并且加深对学习内容的理解，在教学中起到举一反三的效果。

参考文献：

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[4]李菲菲.初中物理教学中运用类比法教学的研究[J].中学物理，2016（8）：17.

编辑 温雪莲