摘 要:在高中物理教學(xué)的過程中,涉及一些比較抽象、難懂的知識(shí)時(shí),教師可以利用類比的教學(xué)方法,幫助學(xué)生理解和掌握知識(shí)。類比法對(duì)于物理教學(xué)來說是一種非常重要的思維方法,它可以使抽象的知識(shí)變得更加形象,降低學(xué)生的認(rèn)知難度。
關(guān)鍵詞:高中物理;類比法;實(shí)施
在高中物理教學(xué)中,運(yùn)用類比法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行遷移運(yùn)用,更好地提高學(xué)生分析、解決問題的能力,促進(jìn)學(xué)生思維能力的提高;同時(shí)有助于學(xué)生建立完整的知識(shí)體系,實(shí)現(xiàn)事半功倍的學(xué)習(xí)效果,更好地提高課堂教學(xué)質(zhì)量。因此,教師要充分利用類比教學(xué)方法,讓高中物理課堂更加精彩。
一、 類比在概念中,學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用
物理概念是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的基礎(chǔ),也是教師教學(xué)的難點(diǎn),在進(jìn)行概念教學(xué)時(shí),教師可以抓住概念的類同性,利用類比的方法設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,尋找與新概念類似的、學(xué)生已經(jīng)有所掌握的知識(shí)進(jìn)行類比教學(xué),這樣就能幫助學(xué)生理解和掌握新概念,對(duì)已有的知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí),更好地提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用能力,提高課堂教學(xué)效率。
如在教學(xué)《電動(dòng)勢(shì)》一課時(shí),在講到電源在電路中的作用以引出電動(dòng)勢(shì)的概念部分,如果教師直接告訴學(xué)生電源能夠使導(dǎo)體的兩端出現(xiàn)電勢(shì)差,這樣就能在閉合電路中產(chǎn)生持續(xù)的電流,這么抽象的概念使得學(xué)生接受起來有一定的困難。教師在這一環(huán)節(jié)就利用了類比的教學(xué)方法,學(xué)生在初中物理學(xué)習(xí)中就學(xué)過抽水機(jī)抽水的相關(guān)知識(shí),在進(jìn)行這部分教學(xué)時(shí),就可以把電源類比為一臺(tái)抽水機(jī),那么抽水的高度就是抽水機(jī)的本領(lǐng),電動(dòng)勢(shì)就類比為抽水機(jī)抽水的本領(lǐng)。抽水機(jī)抽水的能力就是使水的重力勢(shì)能增加,就類比為電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能;不同的抽水機(jī)能使單位質(zhì)量的水增加的重力勢(shì)能的本領(lǐng)不同,那么不同電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)也是不同的。那么,就用正電荷從電源的負(fù)極移動(dòng)到正極非靜電力做功的多少來表示該電源的本領(lǐng),也就是——電源的電動(dòng)勢(shì),即移動(dòng)電荷量為q的正電荷非靜電力做功為W,那么電源的電動(dòng)勢(shì)E=W/q。抽水機(jī)抽水的本領(lǐng)大小是由抽水機(jī)本身的構(gòu)造決定的,與所放的周圍環(huán)境沒關(guān)系,電動(dòng)勢(shì)作為電源本領(lǐng)的大小,也只由電源中的非靜電力決定,與外界電路的構(gòu)造無關(guān)。
教師在進(jìn)行概念教學(xué)時(shí),運(yùn)用類比教學(xué)方法,利用學(xué)生學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行新內(nèi)容的類比,這樣可以降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度,幫助學(xué)生更好地理解和掌握新的物理概念,讓學(xué)生在復(fù)習(xí)前面知識(shí)的同時(shí),也學(xué)會(huì)了知識(shí)的靈活運(yùn)用。
二、 類比在規(guī)律中,提升認(rèn)知能力
物理教學(xué)過程中總有學(xué)生不能親身觀察、感知的物理知識(shí),可是在學(xué)生的日常生活中總有一些事物與學(xué)生不能看到、感覺到的物理規(guī)律有著相似性,這時(shí)教師在進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí),就可以利用類比的教學(xué)方法,把這些不能看到、感知的物理規(guī)律類比為具體的、直觀的事物,以求更好地幫助學(xué)生理解和掌握物理規(guī)律。
如在教學(xué)《勻變速直線運(yùn)動(dòng)中速度與時(shí)間的關(guān)系》一課時(shí),總會(huì)涉及有關(guān)加速度與物體運(yùn)動(dòng)之間關(guān)系的規(guī)律問題,學(xué)生很難理解物體能夠做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng),而且當(dāng)加速度減小到零時(shí),物體的速度會(huì)達(dá)到最大,這也反映了學(xué)生對(duì)于加速度這個(gè)看不見摸不著的物理量與速度之間的關(guān)系難以理解,教師就可以從學(xué)生能夠感知的角度進(jìn)行類比教學(xué):人的身高變化是學(xué)生能夠感知到的,教師就用人的身高來類比速度,用身高的增高速度類比加速度。在人處于少年到青年的階段,人的身高每年都在增加,可是隨著年齡的增長(zhǎng),每年的身高增加量卻是在減小,就好比加速度在減小;雖然人每年的身高增加量在減小,可是人的身高還是長(zhǎng)高了,就像物體運(yùn)動(dòng)時(shí)雖然加速度減小了,可是物體的速度還是能夠增加;等到人長(zhǎng)到成年了,身高的增加量就減小到零了,也就是人長(zhǎng)到了最高,這就類比為當(dāng)加速度減小到零時(shí),速度就達(dá)到了最大值。這樣的類比,就能讓學(xué)生很好地理解和掌握加速度與物體的運(yùn)動(dòng)速度之間的規(guī)律。
教師對(duì)于學(xué)生看不見、摸不著的一些物理知識(shí),用學(xué)生能夠明顯感知的事物進(jìn)行類比教學(xué),這樣就能幫助學(xué)生清晰、直觀地看到物理規(guī)律的本質(zhì),幫助學(xué)生建立賦予感官的認(rèn)知效果,提升了認(rèn)知能力。
三、 類比在習(xí)題中,培養(yǎng)解題思維
在物理教學(xué)中離不開習(xí)題教學(xué)部分,可是學(xué)生對(duì)于一些題目總是感覺無從下手,沒有一點(diǎn)思緒。教師在進(jìn)行習(xí)題教學(xué)過程中,要不斷地培養(yǎng)學(xué)生類比的解題方法,讓學(xué)生學(xué)會(huì)從類似的角度入手進(jìn)行問題的思考、分析,這樣將能培養(yǎng)學(xué)生解題思維能力,做到舉一反三,提高課堂教學(xué)效果。
如在教學(xué)《玻爾的原子模型》一課時(shí),出示了這樣的習(xí)題內(nèi)容:氫原子從某一高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí),總會(huì)以光子的形式把能量輻射出來,那么請(qǐng)判斷電子的電勢(shì)能如何變化、電子的動(dòng)能又將如何變化?電勢(shì)能的變化量和動(dòng)能的變化量之間有什么關(guān)系?在處理這樣的習(xí)題時(shí),學(xué)生就感覺很茫然,這時(shí)教師就可以利用衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)動(dòng)的情況進(jìn)行類比教學(xué),把電子類比成衛(wèi)星,原子核就好比地球;衛(wèi)星在軌道上的動(dòng)能就好比電子在軌道上的動(dòng)能,衛(wèi)星在軌道具有的重力勢(shì)能,就好比電子在軌道時(shí)具有的電勢(shì)能。衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí),在高軌道與低軌道相比較,根據(jù)萬有引力定律和向心力公式,可知衛(wèi)星的動(dòng)能隨著軌道的降低而增大;從高軌道到低軌道運(yùn)動(dòng)時(shí),由于重力做正功,因此衛(wèi)星的重力勢(shì)能隨著軌道的降低而減??;整體看發(fā)射衛(wèi)星的高度越高需要提供的能量越大,即低軌道時(shí)衛(wèi)星具有的機(jī)械能越小,由此可知高軌道與低軌道相比較,重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量。這樣就能類比到氫原子從高軌道向低軌道躍遷時(shí),根據(jù)庫侖定律和向心力公式,可知電子的動(dòng)能將增大;從高軌道到低軌道躍遷時(shí),電場(chǎng)力做正功,因此電子的電勢(shì)能減?。桓哕壍辣鹊蛙壍赖哪芰看?。因此,電子的電勢(shì)能的減小量要比電子動(dòng)能的增加量要大。
教師在習(xí)題教學(xué)中運(yùn)用類比的方法,使學(xué)生學(xué)會(huì)思考、分析問題的方法,幫助學(xué)生建立解題的思維過程,使學(xué)生學(xué)會(huì)舉一反三的解題能力,做到知識(shí)的觸類旁通,提高課堂教學(xué)效果。
總之,教師在要在高中物理教學(xué)的過程中,積極運(yùn)用類比的教學(xué)方法,能夠很好地把抽象的知識(shí)直觀化,提高學(xué)生分析、解決問題的能力,提高課堂教學(xué)效果,使高中物理課堂呈現(xiàn)出更多的精彩。
作者簡(jiǎn)介:方晨,江蘇省淮安市清江中學(xué)。endprint