类比法在初中物理教学中的应用

摘 要：初中学生对抽象性的知识理解起来相对较为困难，抽象性思维发育不完善.为了提高课堂教学的效率，教师可以适当采用类比法进行课程知识点的讲解.利用合乎规律、逻辑的内容进行有效类比，不仅能够将抽象的知识以通俗的语言描述出来，还能把学生带到一个丰富简单的课堂学习氛围当中.那么如何有效运用类比法进行课堂教学？基于此，本文重点探究了类比法在初中物理教学过程当中的应用策略，以供参考.

关键词：初中物理;类比法教学;应用策略

中图分类号：G632      文献标识码：A      文章编号：1008-0333（2021）32-0072-02

收稿日期：2021-08-15

作者简介：王晓强（1980.5-），男，江苏省扬州人，本科，中学一级教师，从事初中物理教学研究.

类比法是指运用类比的方式将抽象的知识点运用学生熟悉的事物或以理解的知识进行归纳讲解.类比推理的方法在初中物理教学过程当中有着至关重要的作用.提高课堂教学的质量和效果就应不断创新课程教学的方法.类比的方法能够运用两个对象或问题之间的相似性来进行归纳讲解，便于学生整体知识体系的形成，对学生后续知识的理解和掌握奠定了良好的基础，能够从根本上提高学生学习的质量和效率，降低课堂教学的难度.

一、利用模型类比教学，提高学生理解能力

物理知识的抽象和逻辑是有物理这门学科的本质属性所决定的.许多概念或规律性的知识相对抽象和陌生，学生理解起来较为困难，对许多电学方面的知识缺少理论建构的基础.教师如果仅仅依靠口头讲述很难使学生真正理解到物理学习的本质.此时，教师就可以运用类比教学的方式联系学生生活中，能够遇到的实物模型或电学的知识进行教学，引导学生主动探索物理的本质，全面提升课堂教学的效果.

例如“短路”这一概念进行教学时，教师就可以类比“隧道”的概念进行讲解帮助学生进行概念的理解.例如眼前有一座山，一个人要从山的一边到达另外一边，按照传统的方式需要先爬到山顶，然后才能到达目的地.但是这样行走的话需要耗费很长的时间和体力，现在计划在山的两边打通一条直通的隧道，方便人们从山的一边直接通往另一边.通过这样一个案例的讲解先为学生初步构建“隧道”和“电路”之间的有机联系，将经过山顶的路线定为“有效电路”，将隧道的路线定为“短路电路”.通过这样类比的方式，让学生理解电流和人行走时的选择一样，都较为倾向于选择简单并且容易的方式抵达终点，当电流选择通過短路电路而不选择通过有电器的有效电路时，就会出现短路的相关问题.通过这样的方式讲解“短路”的概念能够使学生理解更为深刻.

再比如“电压”这部分理论知识进行讲解时，教师就可以运用“水路模型”和“电路模型”进行类比讲解.先让学生自主观察两个模型去思考相同点和不同点，让学生将电路中的“电压”理解为水路中的“水压”.水流之所以流动是因为水路两端存在“水压差”，类比进行推理就可以理解电路中的电流在流动过程当中也需要相对应的“电压差”.同时，教师还可以利用水路当中的“水流”、“水泵”和“水轮机”、“阀门”等事物与电路当中的“电源”、“灯泡”、“开关”和“电流”等事物进行相对应的类比讲解.运用模型之间的类比归纳使学生能够有效地掌握电压的相关概念知识，全面提高学生学习的效率，化解学习过程当中的难点内容.

二、利用等效类比教学，提高学生解题效率

等效类比是物理学习过程当中的重要思想，也是学生在解决物理问题时的重要方法.等效类比是指在效果相同的前提下研究问题的解决方法，通过将复杂的物理问题运用等效转化的方式转变成具有相同效果并且较为简单和容易的物流问题来解决.等效类比的方式不仅能够充分拓展学生的物理思维，还能够发展学生对物理知识的理性认识，加深学生对知识的理解，从根本上提高学生物理学习的质量和效率.同时教师也可以利用一些生活中学生能够了解到的事物进行等效类比，带领学生进行规律性知识的探究，让学生能够有效地区分一些容易混淆的概念和规律的运用方法.

例如“在图1所示的电路中，我们使电源和电压保持不变，当开头S从断开到闭合的过程中，分析两个电流表的数是如何变化的？”在这道题的解题过程当中，很多学生容易陷入知识误区，认为既然电源和电压保持不变，那么电路当中的总电流也应当保持不变.因此A1电流表求数应保持不变，A2电流表则从小变大.学生会陷入这样的知识错误是由于没有充分考虑电路中总电阻的变化情况，我们运用等效类比的方法把电阻用一个等效的电阻代替，当S闭合或断开时，等效电阻阻值会相应的变小， 此时我们利用I=UK的公式就能够计算出总电流会变大，而R1上的电压和电阻会保持不变，电流表A2示数不变.通过这样等效类比的方式，加深学生对题目的理解，提高学生物理解题的效率.

三、利用教学方式类比，突破教学难点内容

很多物理问题所考察的点是在一定过程中或者是在一定的状态下不断变化的物理量.解决此类问题很多时候需要求解变量的极值.此时，利用一般的解题方法求解起来较为困难，教师就可以引导学生将变化的物理过程或某些物理量通过教学过程当中的典型例题进行类比解题，从而迅速地找到容易的解题方式，加深学生对知识的理解和运用.

例如“在图中R1是个滑动变阻器，其变化范围为0-R1，且其阻值大于定值电阻R.电源电压U不变，当S开关闭合后，R从左向右滑动，问：在此过程中变阻器R1的功率如何变化？

由于R1从0开始到最大阻值变化，它上面的电压、电流是不断变化的，消耗的功率也在不断变化，变化过程当中所要求的最大值和最小值就是本题的难点所在，重点在于如何求出在怎样的状态下会出现最大功率.根据P=U2R可知，它与数学中的二次函数求最值问题类似，可类比利用数学的方式来求解此题.此时教师就可以带领学生运用类比的方式将题目转化为二次函数求最值的问题，避免运用一般的物理方法进行求解.可根据y=ax2+bx+c，函数的性质求解：当a>0时，函数有最小值，并且在x=-b2a上时，有最小值y=4ac-b24a;当a<0时，函数有最大值，并且在x=-b2a时，有最大值y=4ac-b24a;假定R1滑动变阻器在某位置，则电阻R上的电压是U1，则电路电流为I=U1R业，变阻器上的消耗的功率P=U-U1U1R=-1RU12+URU1，因为a=-1R，所以P有最大值，当U1=-b2a=U2时，Pmin=4ac-b24a=U24R.这样就可知：当R变阻器阻值从左向右滑动时，其阻值在不断地增大，当R1

总而言之，物理教师在实际的教学过程当中应当合理的借助类比法开展具有自主探索性质的课堂教学活动，从学生的学习需求和学习能力出发，为学生设计合乎物理学习规律、逻辑的类比内容，将抽象的物理知识运用通俗和直观的方式转述给学生，加深学生对知识的理解.在部分学生容易混淆的物理知识教学时教师也可以运用类比的方式帮助学生进行有效区分，方便学生对知识的巩固和理解，从根本上提高学生物理学习的效率和质量.

参考文献：

[1]曾新基.类比法在初中物理教学中的应用[J].中学物理（初中版），2017：45-46.

[2]王小龙.类比法在初中物理教学中的应用[J].考试周刊，2014：150.

[责任编辑：李 璟]