淺談類比在物理教學(xué)中的應(yīng)用

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1、淺談類比在物理教學(xué)中的應(yīng)用摘要：本文主要結(jié)合教學(xué)中出現(xiàn)的問題，以類比的方法來處理教學(xué)中的難點(diǎn)和新情境下解決新問題的體會，希望得到方家指正。關(guān)鍵詞：類比，物理情境，創(chuàng)新類比，是選擇兩個對象或事物對它們某些相同或相似性進(jìn)行考察比較。類比推理，就是根據(jù)兩個對象之間在某些方面的相同或相似，推論出它們在其他方面也可能相同或相似的一種方法。類比法是通過兩個（類）對象之間某些相同或相似來解決其中一個對象需要解決的問題。其關(guān)鍵是尋找恰當(dāng)?shù)念惐葘ο?，這里需要直覺、想象、靈感、潛意識等多種心理因素。如果我們在平時的教

2、學(xué)中能夠靈活運(yùn)用類比，往往會事半功倍，收到良好的效果。如果能讓學(xué)生掌握并靈活運(yùn)用類比，在學(xué)生的心目中，物理可能不再是那么枯燥和可怕，也是可學(xué)而好學(xué)進(jìn)而樂學(xué)的。以下結(jié)合我的體會，談?wù)勵惐仍谖锢斫虒W(xué)中的應(yīng)用，拋磚引玉，不當(dāng)之處，請方家指正。一、類比在新授課中的應(yīng)用1、通過類比，加深對規(guī)律的理解庫侖在研究電荷間的作用力時也是通過與萬有引力類比而發(fā)現(xiàn)庫侖定律的，勞厄談此問題時曾說過：“庫侖假設(shè)兩個電荷之間的作用力與電量成正比，與它們之間的距離的平方成反比，這純粹是牛頓定律的一種類比?！钡沁M(jìn)一步比較會發(fā)現(xiàn)

3、：①庫侖定律公式和萬有引力公式在表面上非常相似，表述的都是力；②萬有引力公式計(jì)算的只能是引力而不是排斥的力，庫侖定律公式既可以計(jì)算引力也可以計(jì)算排斥的力；③電子和質(zhì)子間的萬有引力比它們間庫侖力（靜電力）小得多，因此在研究微觀帶電粒子間的相互作用時主要考慮靜電力而忽略萬有引力。通過類比，容易讓學(xué)生認(rèn)可庫侖定律，同時可以加深學(xué)生對萬有引力定律的理解。2、通過類比，促進(jìn)對抽象知識的理解-5-在教授帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)時，因?yàn)閷W(xué)生學(xué)習(xí)過的平拋運(yùn)動中的物體的運(yùn)動比較具體，通過實(shí)驗(yàn)和對閃光照片的研究，學(xué)

4、生對平拋運(yùn)動中的物體的認(rèn)識比較深刻，知道處理平拋運(yùn)動的問題時，一般將其分解水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動，其根據(jù)是物體只受重力，水平方向不受力作用而做勻速直線，豎直方向沒有初速度做自由落體運(yùn)動。由于帶電粒子摸不著看不見，學(xué)生難以形成具體的印象。如果我們將帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)電場時的運(yùn)動情況和受力情況與做平拋運(yùn)動的物體的運(yùn)動情況和受力情況進(jìn)行比較，由于帶電粒子所受的重力和電場力相比可以忽略，可以認(rèn)為帶電粒子只受電場力，而電場力和帶電粒子的初速度也是垂直的，因此帶電粒子的運(yùn)動和平拋物體的運(yùn)

5、動性質(zhì)是一樣的。我們把這類運(yùn)動可以稱為類平拋運(yùn)動。因此我們可以用平拋運(yùn)動的規(guī)律來解決此類問題。同時應(yīng)該讓學(xué)生懂得：如果我們以后再遇到新的情境、新的問題時，依然可以通過類比，用我們學(xué)過的、已掌握的知識和規(guī)律來解決新的問題。3、通過類比，加深對新知識的理解在學(xué)習(xí)磁場時可以與電場相類比，如：⑴場的產(chǎn)生，靜電場是由靜止的電荷在其周圍空間產(chǎn)生的特殊物質(zhì)，靜磁場是由磁體在其周圍空間產(chǎn)生的特殊物質(zhì)；⑵場的描述，①定性描述，電場用電場線，磁場用磁感線，它們都是為形象描述場而引入的假想曲線，而不是真實(shí)存在的線，顯示

6、場線分布的實(shí)驗(yàn)，只是模擬場線的分布，而不是證實(shí)場線的存在，都是以線的疏密程度表示場的強(qiáng)弱，以切線方向表示場的方向，任兩條線不能相交，但靜電場中的電場線是非閉合曲線而磁感線是閉合曲線；②定量描述，電場用電場強(qiáng)度，磁場用磁感應(yīng)強(qiáng)度，它們都是用比值法來定義的,電場強(qiáng)度E=F/q,電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度由電場本身決定，與該點(diǎn)有無電荷以及電荷受力無關(guān)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=F/IL,磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身決定，與該點(diǎn)有無通電導(dǎo)線及導(dǎo)線受力無關(guān)；⑶場的性質(zhì)，電場對放入其中的電荷有力的作用，且正負(fù)電荷在同一點(diǎn)受

7、力方向相反，磁場對放入其中的通電導(dǎo)線（磁場方向和電流方向不平行）有力的作用，力的方向與磁場方向和電流方向都垂直，磁場對進(jìn)入其中的運(yùn)動電荷（磁場方向和運(yùn)動方向不平行）有力的作用，且正負(fù)電荷在同一點(diǎn)沿同一方向運(yùn)動是受力方向相反。二、類比在釋疑和解題中的應(yīng)用-5-類比不光在課堂教學(xué)中有廣泛的應(yīng)用，在回答學(xué)生的疑問和習(xí)題教學(xué)中還有更廣闊的空間。如生物習(xí)題中有這樣一道題：海水深處紅藻較多，原因是紫光在海水中前進(jìn)的深度大。學(xué)生就有疑問：物理老師上課時不是說，光在空氣中傳播，由于紅光的波長較長，傳播的距離遠(yuǎn)，特

8、別是在大霧的天氣時現(xiàn)象更加明顯，因此交通路口的禁行標(biāo)志是紅燈。這一題的答案應(yīng)該是紅光在海水中前進(jìn)的深度大才對呀？針對這種疑問，我問他們，紅光的波長較長，在空氣中傳播的距離遠(yuǎn)，是什么原因？進(jìn)一步提示，這里考慮的是各種色光的衍射本領(lǐng)，而在海水中傳播時，就象子彈穿入木材一樣，應(yīng)該考慮光的穿透本領(lǐng)，我們知道，子彈的動能越大，在同一木材中進(jìn)入的深度就大，同樣，光子的能量越大，其進(jìn)入海水的深度也就越大。在物理練習(xí)中，有時一道題解起來很麻煩，但是如果我們應(yīng)用類比，可以迅速得到答案。如下題例1：如