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摘要：在高中物理教學(xué)中，應(yīng)用類比法可以將前后知識(shí)銜接起來，使學(xué)生更好地理解新知識(shí)，提升邏輯推斷能力。教師在講授物理概念和物理規(guī)律時(shí)，可以從學(xué)生已經(jīng)掌握的簡(jiǎn)單力學(xué)知識(shí)或生活常識(shí)出發(fā)，通過類比在新舊內(nèi)容之間建立橋梁，實(shí)現(xiàn)遷移。教師在幫助學(xué)生理解物理知識(shí)時(shí)，可以將其與經(jīng)典模型進(jìn)行類比，提高學(xué)生的分析推理能力。

關(guān)鍵詞：高中物理;類比法;教學(xué);應(yīng)用

類比法是指通過對(duì)兩個(gè)或多個(gè)具有一定共同點(diǎn)的物理概念進(jìn)行比較，將其中某一個(gè)或某幾個(gè)已知的知識(shí)或結(jié)論遷移到另一個(gè)物理概念上的學(xué)習(xí)方法。目前，國(guó)內(nèi)物理學(xué)研究中常用的類比法主要有相似現(xiàn)象類比、相似規(guī)律類比、定性定量類比、宏觀微觀類比、自相似類比、它相似類比等。在教學(xué)過程中，運(yùn)用類比法可以促進(jìn)學(xué)生物理思維的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。

一、類比法應(yīng)用實(shí)例

1.物理概念類比

在高中物理教學(xué)中，類比法被經(jīng)常應(yīng)用在物理概念的引入及物理意義的理解上。例如，在電場(chǎng)、磁場(chǎng)相關(guān)性質(zhì)的學(xué)習(xí)中，教師可以將其與重力場(chǎng)類比；在學(xué)習(xí)功率時(shí)，可以將其與速率類比。（1）萬有引力與靜電力在學(xué)習(xí)電場(chǎng)性質(zhì)時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生回顧萬有引力的有關(guān)內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體質(zhì)量的乘積成正比，與距離的二次方成反比。通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生思考：電荷之間的作用力是否與萬有引力具有相似的形式，即是否滿足“平方反比”規(guī)律。隨后，教師可以給出庫(kù)侖定律的具體內(nèi)容，將“萬有引力是兩個(gè)物體之間的相互作用力”和“靜電力是兩個(gè)電荷之間的相互作用力”進(jìn)行類比，以此提高學(xué)生分析問題、歸納總結(jié)的能力。我們注意到，在重力場(chǎng)中，地球?qū)Φ厍蚋浇矬w的萬有引力為重力，這是萬有引力的一種特殊形式，此時(shí)；而在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷作用力是靜電力的一種特殊形式，此時(shí)。由此即可通過類比突破教學(xué)重難點(diǎn)。（2）電場(chǎng)與磁場(chǎng)在學(xué)習(xí)磁場(chǎng)時(shí)，磁場(chǎng)的性質(zhì)較為抽象，學(xué)生難以理解。但我們不難發(fā)現(xiàn)，磁場(chǎng)與電場(chǎng)具有許多相似的性質(zhì)。首先，電場(chǎng)中同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，而在磁場(chǎng)中也存在同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引的性質(zhì)。其次，電場(chǎng)線切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，而磁感線切線方向也為該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。最后，在定義電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，均使用了比值定義物理量的方法。在定義電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了“電場(chǎng)是客觀存在的，與試探電荷無關(guān)”這一知識(shí)點(diǎn)，即電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與試探電荷無關(guān)，由此可以類比得出“磁場(chǎng)也是客觀存在的，與放入磁場(chǎng)中的電流元無關(guān)”這一結(jié)論。（3）速率與功率在學(xué)習(xí)功率時(shí)，教師可以通過學(xué)生熟悉的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)，運(yùn)用“速率是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量”引入新課，類比提出“功率是表示做功快慢的物理量”這一概念，由類比得出，進(jìn)而得出“相同時(shí)間內(nèi)做功越多，功率越大”“做相同的功所需時(shí)間越短，功率越大”。速率分為平均速率和瞬時(shí)速率，由此類比得出功率也應(yīng)有平均功率和瞬時(shí)功率，教師可以順利給出平均功率與瞬時(shí)功率的定義，讓學(xué)生在新舊知識(shí)之間建立起橋梁，通過已掌握的知識(shí)更好地學(xué)習(xí)新知識(shí)。

2.物理模型類比

在物理教學(xué)過程中，教師為了幫助學(xué)生更加生動(dòng)形象地理解所學(xué)知識(shí)，經(jīng)常使用物理模型，這其中包括不少可以進(jìn)行類比學(xué)習(xí)的經(jīng)典模型。例如，電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)模型可以與行星的運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行類比、電流的微觀模型可以與水流進(jìn)行類比，這既與生活實(shí)際相結(jié)合，又有助于學(xué)生理解知識(shí)。（1）行星運(yùn)動(dòng)模型與電子繞核運(yùn)動(dòng)模型在學(xué)習(xí)庫(kù)侖定律時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生將萬有引力與靜電力進(jìn)行類比。在萬有引力的作用下，行星圍繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，建立了行星運(yùn)動(dòng)模型，由此類比在原子核和電子的庫(kù)侖力作用下，電子圍繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)，建立了電子繞核運(yùn)動(dòng)模型。教師可以通過行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律推導(dǎo)電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考：兩種力的大小和表達(dá)式相似，那么作用效果是否也相似？教師應(yīng)合理運(yùn)用模型類比法，使抽象的問題變得形象化、具體化，易于學(xué)生理解和應(yīng)用。（2）水流模型與電流微觀模型在探究電流強(qiáng)弱的影響因素時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系自然界中水流流量的表達(dá)式，水流流量與水流通過的橫截面積和水流速度有關(guān)，通過類比可以得到電流微觀模型為，電流大小也與電流通過的橫截面積和電荷定向移動(dòng)速度有關(guān)。這樣與水流類比，簡(jiǎn)化過程，可以提高學(xué)生的理解能力，培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際、回歸生活的能力。

二、類比法應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

首先，類比法并不是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢硗茖?dǎo)，只是我們依照所學(xué)知識(shí)對(duì)新知識(shí)進(jìn)行的猜測(cè)或推理，其結(jié)論是否符合實(shí)際，需要大量實(shí)驗(yàn)和嚴(yán)密的理論推導(dǎo)來驗(yàn)證。實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。比如，教師在進(jìn)行電場(chǎng)和磁場(chǎng)之間的類比時(shí)，學(xué)生很容易由電荷聯(lián)想到磁荷的存在，然而事實(shí)證明：磁場(chǎng)是由分子電流激發(fā)的，目前沒有發(fā)現(xiàn)磁單極子。其次，對(duì)于學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤想法，教師應(yīng)及時(shí)糾正，避免出現(xiàn)知識(shí)負(fù)遷移的現(xiàn)象。類比法只能為我們研究教學(xué)或啟發(fā)學(xué)生思維提供一種思路，而不是一種嚴(yán)密的推理方法。最后，類比應(yīng)用很容易使學(xué)生出現(xiàn)理解偏差，教師一定要準(zhǔn)確應(yīng)用，在使用類比法時(shí)，教師要保證被引用的類比方準(zhǔn)確可靠，且類比雙方具有鮮明且具體的可比性。

三、結(jié)語

高中階段是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性物理思維的關(guān)鍵時(shí)期，教師要適當(dāng)運(yùn)用類比法幫助學(xué)生聯(lián)系新舊知識(shí)，構(gòu)建知識(shí)體系，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)分析比較，透過現(xiàn)象抓住物理本質(zhì)，進(jìn)而提高學(xué)生的分析推理能力和歸納總結(jié)能力。

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[3]龍玉云.類比法在高中物理教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)用淺談[J].教材教法,2016(15).

作者:叢安笛 劉明月 杜秀云 單位:遼寧師范大學(xué) 物理與電子技術(shù)學(xué)院