核心素养理念下类比教学法在高中物理电磁学教学中的应用

展宗程

摘 要：新课程标准提出高中物理教育应该加强培养学生的思维以及探究能力，类比教学法的运用产生了事半功倍的效果，其能够培养学生科学思维以及扩展思维模式。分析类比教学法在高中物理电磁学教学中的应用情况。

关键词：类比教学法;高中物理;电磁学;教学实践

一、类比教学法在电磁学教学中的设计

（一）类比教学法在基本概念和规律教学中的设计

在概念的类比方面，高中物理电磁学部分概念学习中涵盖两部分，即“场”（电场、磁场）和“路”（电路）。静电场属于比较抽象的概念，学生理解难度较大，通过运用类比的方法，实现具体化地呈现出抽象的概念。遵循静电场的性质，科学地归类基本概念，例如，电场力的性质中涵盖的基本概念就是元电荷、点电荷、电荷守恒定律、库仑定律、电场强度、电场线等，电场能的性质涉及的基本概念涵蓋了静电力做功、电势能、电势、等势面、电势差等。“静电场”之后对“磁场”的学习，学生掌握了场的概念之后，就会对场具有力和能的特点有所了解，学习磁场期间可以跟很多内容（磁场与电场、磁感应强度和电场强度、磁感线和电场线）展开类比，便于更深入地理解概念，防止混淆知识点。

在物理定律及典型结论的类比方面，高中物理电磁学部分的定律涵盖了很多内容，学习这些物理定律以及物理量的计算和有关运动规律，可以让学生在前概念前提下进行扩展、运用，教师可以将学生头脑中前概念进行充分的调动，跟新概念展开类比，以此形成知识网络。

（二）类比教学法在电磁学习题教学中的设计

电磁学中的习题，对力、功、能以及运动等知识内容的应用进行综合，学生会应用前知识，对新知识点的习题展开类比应用。例如，关于“在电场中带电粒子的加速问题”，此类习题的解决举措可以涵盖两种。尽管采取两种措施进行求解，但两种方法适用不同的题型，学生不能只是对公式、方法记忆，应该灵活选用。

（三）类比教学法在电磁学复习教学中的设计

类比教学法应用于复习教学中，就是为了类比对照不同的概念、定理、规律的知识相似性，把知识条理化以及系统化，让学生产生知识结构，加深理解知识内容。如“带电粒子在电场中的偏转与磁场中的偏转问题”，本质均为电荷在场中的运动，但有不尽相同的电荷最终的运动性质，原因就是电场、磁场中，电荷产生的力各有差异，教学期间学习磁场为经电场的类比所获得的，最后要明确总结、分析相应的类比源，提升教学效果。

二、类比教学法在电磁学教学中的案例分析

需要掌握的知识内容就是电势的概念、电势能的概念、静电力做功的特点、电势能与静电力做功的关系，了解电势为描述电场“能”性质的物理量，掌握电势能、电势、静电力做功、电势能的关系等。采取对旧知识的类比模式，培养学生类比思维，提升分析和处理问题的能力。

1.回顾喻体，引入本体：我们以前学习过重力场，重力场的性质就是“力”“能”，静电场、重力场均为“场”，静电场中是不是也存在“能”的性质？静电场中这一性质跟重力场中“能”的性质有无相似性？接下来老师带领大家进行探究分析。

2.教师引导，类比分析：教师引导“进行分析以后，大家能够了解到，重点做功是跟质点的运动路径没有关联性的，仅是关联于质点的初、末高度差，那么跟重力做功类比，静电力做功有什么样的特点呢？”由此，就会相继通过类比得到概念“静电力做功不关联电荷运动的路径，仅关联电荷的初、末位置”;然后进行引导“移动物体过程中，重力做功不会关联路径，会导致重力势能改变，静电力做功同样不关联路径，其导致的能量改变是不是也为势能？”

类比得到概念“移动电荷时，静电力做功、路径之间没有关系，电场中的电荷具备势能，即为电势能（Ep）”。按此思路，在接下来的学习中，类比得到概念“把电荷在电场中某点所具有的电势能与电荷量的比值定义为该点的电势”等。

3.归纳总结，得出结论：静电场相同于重力场，性质包括力、能。说明静电力做功的特点、电势能、静电力做功与电势能之间的关联性，以表格的形式展示“重力场和静电场的特点”，让学生直观掌握，防范知识混淆。

在高中物理电磁学部分实践教学中，运用类比教学法产生了良好的成效，可以让学生更深入地理解电磁学知识，并且优化科学思维，有效提升物理学科核心素养。所以，需要高中物理教师采取科学的途径，运用好类比的方法教学，让学生更容易理解新知识，同时受科学思维的熏陶，提升学习质量。

参考文献：

闫云斌，王宁，崔雪炜，等.类比教学法在无人机测控系统课程教学中的应用研究[J].高师理科学刊，2020（7）.

注：本文为甘肃省教育科学“十三五”规划2020年度一般课题“基于核心素养理念下高中物理教学改革的实践与研究”（GS[2020]GHB1134）的研究成果。