物理教学中的“类比思想”

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巧用“类比法”将触不可及的磁场生活化

巧用“类比法”将触不可及的磁场生活化

巧用“类比法”将触不可及的磁场生活化作者:邓益明陈敏来源:《物理教学探讨》2017年第01期摘要:“磁是什么”是磁现象的开端,而磁场是看不见、摸不着,但又确实存在的物质,这给学生的学习造成了障碍。

通过笔者的教学经验发现运用“类比法”能巧妙地突破磁场抽象的这一难题。

关键词:类比法;磁场;生活化中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)1-0031-3在我们的日常生活、工业生产乃至高科技领域里,用到磁的地方不胜枚举。

从我国古代四大发明之一的指南针到今天的磁悬浮列车,磁现象及磁的运用几乎随处可见。

我们生活在磁的世界中,而磁是什么?磁体周围的磁场到底又是什么?都是困扰学生而又让学生感兴趣的问题。

常说“兴趣是最好的老师”,学生对神奇磁现象的好奇心,正是教师激发学生学习物理兴趣的最好时机。

然而,磁场看不见、摸不着,又是确实存在的物质,给学生对磁的本质的认识带来了困扰。

新课标强调基础物理“从生活中来,又回到生活中去”。

因此,结合学生的实际认知情况,笔者在“磁是什么”一节教学中充分采用了“类比法”“转换法”“模型法”,帮助学生对磁的本质的认识和描述取得了不错的教学效果,同时让学生较好地感知了物理学中的几类基本方法,思维得以提升。

本文主要陈述“类比法”在磁场教学中的巧妙运用及其意义。

1 巧用“类比法”从生活中感知磁场1.1 风与磁场的类比感知磁场的存在对于九年级学生,由于受生活经验的影响,两个物体要有力的作用就必须接触的觀念已根深蒂固。

不接触的两磁体间也有力的作用,而要让学生认识到不接触的磁体间产生力的作用是因为磁体周围确实存在一种看不见、摸不着的物质(磁场),磁体间的力是通过这种物质产生的。

对此,教学过程中,首先,用电吹风吹在桌面上静止不动的小磁针,如图1(a)所示,学生观察现象并思考如下问题:(1)小磁针是否受到了力的作用?(2)是什么物质让小磁针发生了偏转?是电吹风还是电吹风吹出的风?然后,用条形磁铁靠近静止在桌面上的小磁针,如图1(b)所示,学生观察并思考如下问题:(1)小磁针是否受到了力的作用?(2)是什么物质使小磁针发生了偏转?是条形磁铁还是它周围的某种看不见、摸不着的物质?通过电吹风吹出的风这种物质使小磁针偏转,类比条形磁铁周围的磁场使小磁针偏转,两次物理实验现象的碰撞,激发学生的好奇心和求知欲。

高中物理学科核心素养

高中物理学科核心素养

高中物理学科核心素养物理学科核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,是学生通过物理学习而内化的带有物理学科特性的品质,是学生在学习物理过程中逐步形成的知识积淀、思维品质、能力表现、科学思想以及科学的情感、态度和价值观的综合体现。

高中物理学科核心素养包括以下几个方面。

1.物理观念从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识,是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华。

“物理观念”包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。

2.科学思维科学思维是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式,是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程;是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化;是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判,进而提出创造性见解的能力与品质。

“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。

其中,学科思想方法属于科学思维的范畴,是高中物理学科核心素养的基本构成要素之一。

3.实验探究实验探究是提出物理问题,形成猜想和假设,获取和处理信息,基于证据得出结论并做出解释,以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。

“实验探究”主要包括问题、证据、解释、交流等要素。

4.科学态度与责任科学态度与责任是在认识科学本质,理解“科学•技术•社会•环境”(STSE)的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感。

“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等要素。

2017年高考全国卷物理试题以“必备知识、关键能力、学科素养、核心价值为考查内容,以基础性、综合性、应用性、创新性为考查要求”,落实物理考试大纲的考核要求,强化能力立意,引导学生科学素养的培养。

2017年高考考纲的修订和2017年高考物理试题的特点要求物理教学要注重对基本概念、基本规律、基本思想方法的理解和掌握;要形成完整的知识体系,提升分析、综合能力,提升运用物理知识解决实际问题能力;要注重理论密切联系实际,关注社会进步和科学发展,关注生产、生活,学以致用,学有所用。

类比法在初中物理力学中的应用研究

类比法在初中物理力学中的应用研究

中图分类号 :G632
文献标 识码 :A
文章编号 :1008—0333(2018)26—0067—02
物理概念 具有一 定 程度 的抽 象性 ,很多 学生 不 易理 解接 受 ,长此以往 ,极有可能 导致学生 学 习物理 的兴 趣下 降 ,丧失学习的积极性.而类 比法可 以借助 生活 中的实例 或者学生 已经学过且容易理解 的知识 内容来 与新 的物理 概念进行 比较分析 ,从两者 的相 同点出发 ,让 学生 可 以更 加容 易地掌握物理规律.在力 学学 习过程 中 ,类 比法 帮助 学 生更好地去 区别 每种 力 的作 用 机制 ,掌握 力学 部 分 的 计算公式和物 理单 位 ,为学生 学 习力学 提供 了极 有 力 的 思 想 支 持 .
三 、联 系各个 学科 ,拓宽学 生视 野
类 比法不仅 仅 只局 限在 一个 学 科 内使 用.知 识世 界 无穷无尽 ,各个学科 的知识交 叉渗透 ,就像 物理学科 的知 识 内容在很 大程 度上 都借 助 于数 学定 理 的运用 ,对一 些 物理现象进行 观察分 析 ,推 导 出结论 ,物理结 论一 般都是 用数学公式来 进行表达.因此 ,各个 学科 的知识 可以相互
别 出两种事物 的差异点.在初 中物理教 学过程 中,类比思想的运用 可以帮 助学生 更好 地理 解物理概念 ,把 物理 概念与 学生所熟 悉的事物进行类 比,增 强学生对物理规律 的熟悉度 ,不断提 升 学习能力.本文 主要 围绕 着类 比
法在初 中物理教 学中的应 用这一主题进行展 开讨 论. 关键词 :类 比法 ;初 中物理力 学;应 用研 究
收 稿 日期 :2018—03—25 作者简 介 :陈立军(1969.10一),男,本科 ,中学一级教 师 ,从 事初 中物理教 育

类比法在大学物理课堂教学中的应用

类比法在大学物理课堂教学中的应用
科技信息
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S I N E&T C N O YI F MA I CE C E H OL G OR TON N
21 0 0年
第 2 期 1
类比法在大学物理课堂教学中的应用
陈修 芳 ( 武汉 工业 学 院数理 科 学 系 湖 北
【 摘
武汉
40 2 ) 3 0 3
要 】 文论 述 了 类 比 法在 大 学 物 理 课 堂 教 学 中 的 重要 作 用 及 其 应 用 ( 要 包括 用 类 比 法 提 出新 定 律 、 思 想 ; 类 比 法 讲 授 新 概 念 、 本 主 新 用
场强 大4 := / "E Fq 磁 感 应 强 度 大 小 := 曰
点电荷的场强: =

电流元的磁感应强度: : =
叠 原 :J J ̄r 叠 原 :』= 加 理 = . ; 加 理 =d 』 =4o e 3 苗
种 物 理 学 的 研 究 方 法 , 是 一 种 科 学 方 法 论 , 是 一 种 非 常 好 的 教 学 场 和 恒 定 磁 场 为例 进 行 如 表 1 示 那 样 的类 比复 习 。 也 还 所 表 1静 电场 和 恒 定 磁 场 的对 应 关 系 和学习方法, 在大 学 物 理 课 堂 教 学 中具 有 重 要 的 地 位 。
1 类 比法 在 大 学 物 理 课 堂 教 学 中 的应 用
11 用 类 比法 提 出新 定 律 、 思 想 . 新 在 大 学 物 理 教 学 中 , 比 法 在 提 出 新定 律 、 思 想 中 的 典 型应 用 类 新 有 很 多[ 2 1 如 , 仑 在 研 究 电荷 问 相 互 作 用 规 律 时 , 意 到 万 有 引 力 。例 库 注 遵 从 的 距 离 平 方 成 反 比 的规 律 , 类 比 思想 指 导 下 . 心 设 计 著 名 的 在 精 扭 秤 实 验 . 结 出 和 万 有 引 力 相 似 的库 仑 定 律 , 为 电 磁 学 基 本 定 律 总 成 之 一 。 惠更 斯 运 用 类 比推 理 的 方 法 首 先 提 出 了 光 波 的概 念 , 为他 发 因 现 光 和声 这 两 类 物 理 现 象 具 有 很 多 相 同 的 性 质 : 们 都 遵 循 直 线 传 播 它 规 律 , 有 反 射 、 射 和 干 涉 现 象 , 声 是 一种 波 动 , 都 折 而 由此 他 推 出结 论 : 光 可能 也 是 一 种 波 动 。类 比法 在 探 索 未 知 领 域 , 出 假 设 以及 建 立 理 提 论 等方 面 . 着 十 分 可 贵 的 引 导 和 推 动 作 用 , 物 理 学 的 研 究 和发 展 有 在 中 占有 重 要 的 地 位 。 1 用 类 比法 讲 授 新 物 理 概 念 、 - 2 物理 规 律 大 学 物 理 是 自然 科 学 中 的 一 门基 础科 学 , 教 学 内容 中类 似 之 处 其 有很 多 . 师 在课 堂 教 学 中要 善 于 发 现 并 充 分 利 用 这 种 类 似 , 新 旧 教 将

“类比思想”与“转化思想”例说

“类比思想”与“转化思想”例说

课例研究新教师教学“类比思想”与“转化思想”是物理学习的很重要的思想,它几乎渗透在物理教学每一个过程之中。

“类比”是由已有知识向新知识过渡的一种很有效的方法,所谓“转化”,它是指将一些隐性的或不易直接测量的物理量、物理概念或物理规律,转化为显性的或可以间接测量的一种间接的思想方法,从而实现化繁为简、化难为易的目的。

类比思想与转化思想主要体现在以下几个方面:1.化抽象为具象物理概念体现的是一种思维形式,人们借助这种思维形式来认识各种客观事物和现象的本质特征,因而物理概念具有一定的抽象性,学生往往由于缺乏相应的感性认识,容易形成学习时的障碍。

因此,重视运用“转化思想”将物理概念所反映的一些现象、一些效应直观地显现出来,引导学生去认识、去感知、去领悟她们的本质特征,达到化抽象为直观的教学效果。

案例:温度与温度计温度是物体的冷热程度,它是一个可以感知但是看不见摸不着的物理量,那么我们怎么把温度直观地显现出来?普通液体温度计就是利用液体热胀冷缩的性质,把温度的变化转化成可以看得见的液体的体积的变化、更直观的是液柱在温度计的毛细管中的长度变化而显现出来。

简言之,就是把温度的变化转化为长度的变化。

电阻是导体对电流的阻碍作用,也是看不见摸不着的,是一个抽象的概念。

要理解这一概念,可以先做一个类比:路面对车的阻碍作用,可以从车流量的大小来判断,路不好走,对车辆的阻碍作用就大,车走的慢,车流量就小,所以车流量小可以说明路面对车的阻碍作用大。

与此类似,导体对电流的阻碍作用,可以从它产生的效应入手,将一个灯泡接入电路,通过灯泡的亮度来判断电流的大小,进一步判断电阻的大小。

实际上,很多仪表都是利用转化的思想把看不到的物理量转换为可视的直观的物理量制成的:电流表把电流的大小转化为指针的摆幅;电压表是把电压的大小转化为指针的摆幅直观可见,可以从表盘上直接读取我们所需要的物理量。

弹簧测力计把力的大小转化为弹簧伸长的长度;杆秤把质量转化为在秤杆上可以看得见的长度;水银压强计把压强转化为水银柱的高度,等等。

初中物理教学中“类比思想”的运用

初中物理教学中“类比思想”的运用

初中物理教学中“类比思想”的运用(总8页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--初中物理教学中“类比思想”的运用初中物理教学中“类比思想”的运用摘要:类比法是研究和学习初中物理的一种及其重要的方法,能启发和开拓思维,提供解决问题的线索,是提出科学假设和探究新理论的重要途径。

本文主要从物理概念、规律教学、方法教学、物理解题以及类比时注意事项等层面做分析研究。

关键词:类比法物理教学类比法,也叫“比较类推法”,是指由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。

类比法是一种从特殊到特殊的逻辑思维方法,它与从特殊到一般的归纳法和从一般到特殊的演绎法相比,类比法跳过了其中的过渡中介途径,选择了一条路径更为简捷的推理思路(如图1)。

类比推理的思想过程是从特殊到特殊,目的是使人们从已知的事物去认识新的事物。

类比法虽然仅是根据简单比较而进行的推理,它不能准确地表明属性间的关系,因而推出的结论具有或然性,结论正确与否还需实践的检验,但它却可以挣脱现成原理的约束,以最少的事实基础,最短的推理路径而推出结论。

在广泛的范围内把看上去差别很大,甚至是风马牛不相及的两个事物联系起来,从而发现新的原理,因此它是最富有创造性的一种推理方法,在物理学发展史上许多物理理论的建立,物理规律的发现,都是在类比的基础上发展起来的。

而在物理教学中运用类比法也具有独特的作用,它不仅利于教学者克服教学中的难点,使学生更好地掌握所学知识,也利于培养学生的能力,发展学生的创造性思维,类比法在初中物理教学中通常有以下几种运用方法。

一、类比法在物理概念、规律教学中的运用初中学生的思维方法是以形象思维为主的,抽象思维的能力相对较弱。

物理学虽然是一门以实验为基础的科学,但是许多的物理概念、规律是在实验的基础上经过抽象概括而形成的,有些物理概念、规律看不见摸不着,比较抽象,学生就难以接受和理解,此时运用类比法,把当前所学的知识与学生已有的知识或学生自身生活中所碰到的现象进行类比就能大大增强教学的直观性、形象性,往往会使学生有豁然开朗的感觉,非常有利于学生建立概念,理解规律,降低新知识的接受难度。

浅谈类比法在中学物理教学中的应用

浅谈类比法在中学物理教学中的应用

浅谈类比法在中学物理教学中的应用作者:董金鹏来源:《课程教育研究·新教师教学》2012年第05期(黄石市有色一中湖北黄石 435005)摘要:类比法是一种重要的物理思维方法,在初中物理课堂应用类比法不仅可以帮助学生更好的理解抽象的物理量,物理规律,而且对培养学生的思维能力,理解能力和解题能力都大有裨益,通过类比思想的灌输,学生能够逐渐形成思维的方式,在今后遇到新问题时能够触类旁通,激发灵感,富有创造力。

关键字:类比;抽象思维;教学;应用老子云:“授人鱼,不如授人以渔。

”授人鱼,只能解燃眉之急,而授人以鱼,则能让人们终身受用,而《师说》中也说过:“师者,所以传道授业解惑也”,作为一名优秀的人民教师,不仅仅要传道、授业、解惑,更重要的是培养学生的物理思维,从日常的教学中逐渐培养学生认识问题,发现问题并独立解决问题的能力,让学生能够通过方法的指引,思维的链接,在遇到新问题的时候,能够触类旁通,独立的解决新问题。

而类比法在初中物理教学中的应用,通过帮助学生把感到陌生的问题与自己熟悉的事物进行比较,从而找出它们的相似或相近之处,达到认识事物的规律。

通过类比,学习掌握新知识,联系复习旧知识。

类比法的客观基础在于不同事物间的相似性,不同事物在结构,特点,功能,数学形式以及描述上都有相同或想通之处,故而可以进行比较学习,通过人们已经形成的习惯思维的旧事物去类比即将学习的新事物,通过比较分析达到通俗易懂的目的。

而事物间的差异又限制了类比的范围,它只能在一定的条件下才能进行,所以在类比的同时我们要辨别不同事物的差异,不能盲目类比。

一、类比法在比值定义中的应用我们知道比值定义法在初中物理中经常使用,在遇到一个新的物理量时,往往通过比值定义来定义,对于类比值定义的物理量我们同样可以通过的类比的方法进行教学,通过联系学生熟悉的物理量来导入,符合学生的认知规律,让学生更好的掌握。

这类新的物理量在物理量一类分为描述物体运动状态或工作状态的物理量,如,速度,功率,电功率,二类为描述物质基本属性的物理量,如密度,比热容,电阻,燃料的热值等,这类定义往往有一共同特征:物理量有自身因素决定,与比值定义中的物理量无关。

中考物理专项复习之实验类比思想方法的运用

中考物理专项复习之实验类比思想方法的运用

中考物理专项复习之实验类比思想方法的运用一、单选题1.“探究电功大小跟哪些因素有关时,通过重物被提升的高度来比较电功大小”.下面四个研究实例中也采用这种研究方法的是A.通过水压来认识电压B.用磁感线来描述磁场C.真空铃实验D.据压强计U形管的液面高度差判断液体压强大小2.在研究电流时,将它比作水流.这是采用了A.等效法B.建模法C.类比法D.控制变量法3.磁场是一种看不见的特殊物质,我们可以通过磁场对小磁针作用的效果来认识它。

这种方法在科学上叫做“转换法”,下列研究实例中不是采用这种研究方法的是()A.比较温度的高低,我们可以通过液体受热后体积的变化来认识它B.学习电压,我们可以通过对比水压来认识它C.了解电磁铁磁性的强弱,我们可以通过观察它吸引大头针的多少来认识D.电路是否有电流,我们可以通过观察电路中电流表的指针是否偏转来认识4.在学习物理学的过程中,经常会用到一些科学研究方法.下列事例中运用相同科学研究方法的是()①.探究物质质量与体积的关系。

①.研究电流时,把它与水流相类比。

①.研究串、并联电路时,引入“总电阻”的概念。

①.探究导体中电流与电压的关系。

A.①和①B.①和①C.①和①D.①和①5.下列对于科学研究方法的说法中,错误..的是()A.在研究电流时,通过与水流的比较建立电流概念——类比法B.研究不同物质的吸热能力时,保持水和煤油的质量相同——控制变量法C.在研究串联电路的电阻时,引入“总电阻”的概念——等效法D.在研究磁场时,根据小磁针的指向判断磁场方向——转换法6.下列正确运用转换法的是()A.由扩散现象认识到分子热运动B.用弹簧连接两个小球研究分子间作用力C.比较实像和虚像D.类比速度建构密度7.在学习“电压”时,我们引入“水压”进行对比,如图所示,下列说法错误的是()A.我们把电源比作抽水机,电流比作水流B.只要有水压就有水流,只要有电压就会有电流C.水压是形成水流的原因,电压是形成电流的原因D.这一研究方法被称为“类比法”8.下列实例中运用科学方法是“换元法”的是()A.研究光的传播引入光线C.类比速度学习密度概念D.利用玻璃板替代平面镜研究平面镜成像规律9.注重科学探究是物理课程的重要理念。

中学物理中的类比思想(精选文档)

中学物理中的类比思想(精选文档)

中学物理中的类比思想(精选文档)(文档可以直接使用,也可根据实际需要修改使用,可编辑欢迎下载)中学物理中“类比思想”的教学西安交通大学苏州附属中学(特级教师)徐卫兵“类比法”是研究和学习物理的一种极其重要的方法,能启发和开拓我们的思维,给我们提供解决问题的线索,是提出科学假设和探索新理论的重要途径,正如前苏联学者瓦赫罗夫所说:“类比像闪电一样,可以照亮学生所学学科的黑暗角落。

”它对物理学的发展建立了不可磨灭的功劳,对学生学习物理发挥着巨大的作用,对于解决一些教学难点也有很大的作用。

本文将探讨中学物理教学中的“类比思想”。

1.类比思想“类比思想”包括两方面的含义:(1)联想,即由新信息引起的对已有知识的回忆;(2)类比,在新、旧信息间找相似和相异的地方,即异中求同或同中求异.通过类比思想,在类比中联想,从而升华思维,既有模仿又有创新.英国的培根有一句名言:“类比联想支配发明”。

他把类比思维和联想紧密相联,只有有了联想才能有类比思维,不论是寻找创造目标,还是寻找解决问题的办法部离不开联想的作用。

2.类比思想的意义2.1科学史教育物理学中的类比最有影响的事例是伽利略发现落体定律:亚里士多德认为重的物体下落快,伽利略进行了简单的类比推理:将轻重不同的两物体绑在一起,按常识应是快的物体拉着慢的物体一起下落,按亚里士多德的观点,由于复合体比重的物体更重,下落应该比重的物体更快,这一矛盾结果的得出,轻易否定了亚里士多德的命题,后来经过了著名的比萨斜塔实验的验证和更精确的研究,发现了落体定律。

法拉第了解到奥斯特发现电流能产生磁场后,就自然地进行了逆向思考和类比推理:既然磁铁能使附近的铁块感应磁化,静止电荷可以使附近导体感应出电荷,那么电流也应该使附近的线圈中感应出电流。

于是他在日记中写下一个光辉的思想:“转磁为电。

”他通过10年的探索、研究、实验,终于发现磁场中获得电流的方法,使电磁学得到突飞猛进的发展。

2.2培养学生的思维能力物理类比思维是物理思维的一种重要形式。

在物理教学中渗透类比思想

在物理教学中渗透类比思想

在物理教学中渗透类比思想作者:赵登来源:《中学物理·高中》2013年第02期物理学是研究物体运动的一般规律的自然科学,物理学的知识包罗万象,揭示的规律抽象而深奥.多年的教学实践师生共同的感受是物理难教难学.《高中物理课程标准》指出:物理教学要让学生“经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律”.物理教学中传授知识固然重要,而掌握方法可受益终身.因此在教学中有意的渗透或传授物理学的研究方法,使学生受到物理学研究方法的熏陶和训练,使学生自觉不自觉地逐步掌握和运用这些方法,真正培养学生的能力.物理学研究方法种类很多,对于物理采用类比法的教学,更有助于学生对物理知识的学习和理解,从而达到触类旁通,举一反三的教学效果.本文主要谈一谈类比法在中学物理教学中的渗透,以期起到抛砖引玉的作用.1类比的定义类比又叫类比推理,最早由亚里士多德提出.它是通过对两个研究对象的比较,根据它们某些方面(属性、关系、特征、形式等)的相同或相类似之处,推出它们在其它方面也可能相同或相类似的一种推理方法.类比推理的具体过程是:通过对两个不同的对象进行比较,找出它们的相似点,然后以此为依据,把其中某一对象的有关知识或结论推移到另一对象中去.类比的基本模式为:A对象具有a、b、c、d属性,B对象具有a′、b′、c′属性.其中a、b、c分别与a′、b′、c′相同或相似.所以B对象可能也具有d′属性.类比法所获得的结论是对两个研究对象的观察比较、分析联想以至形成猜想来完成的,是一种由特殊到特殊或一般到一般的推理方法.利用类比法,可使我们的思维能力、观察能力得到良好的锻炼. 它是最重要的科学思维方法之一,是人们认识客观事物中的一种创造性的思维形式,是解决信息迁移问题的常用方法.尽管类比不能代替论证,但可以把抽象的新知识纳入到已有知识系统中来,变抽象为形象、变难为易、变繁为简,为学生理解新知识、概念和规律提供依托,同时又可激发学生联想和探索的意向,具有启发思路并为解决问题提供方向的作用.类比法在物理教学中有着广泛的应用.2类比法在物理教学中的渗透2.1类比对于科学的发展起着积极的推动作用中进行渗透类比方法是一种及具启发性、创造性、灵活性的推理方法,它贯穿在物理学的全部发展过程中,在物理学陷入困境时,往往通过类比的方法打开一个新的天地.康德曾说“每当理智缺乏可靠论证的思路时,类比这个方法往往能指引我们前进.”例如:牛顿发现的万有引力定律,把天体力学与地上的力学统一起来,实现了物理学发展史上的第一次大综合,这其中就要应用类比的方法.高山上用力抛出的石头,初速度越大,则抛出越远,如果速度足够大,则石头可能绕地球运转而不落向地面;摇动系着绳子的石头,则石头可做圆周运动;而天上的月亮能作圆周运动,也可能像石头一样是受向心力作用,而这一向心力就是月亮与地球间的引力,从而导致万有引力定律的发现.再如: 20世纪初,卢瑟福及其助手为了探索原子结构的奥秘,曾经做了著名的α粒子散射实验.结果发现原子并不像汤姆生所说的枣糕式实球体,而是由一个原子核和核外电子组成的.其类比推理过程如下,与整个原子相比,核的体积甚小(约占十万分子之一),但质量甚大(约占99.97%),这同太阳系的情况十分相似.太阳作为太阳系的核心,具有太阳系总质量的99.87%,而在太阳系中所占体积甚小.且当时已知,原子核与电子间的作用力遵从库仑定律和太阳与行星之间的作用力遵从万有引力定律的数学形式也很相似,都是与距离的平方成反比.卢瑟福于1911年正式提出的原子结构的太阳系模型假说.众多物理大师都曾运用类比来探索物理世界的奥妙,作为教师要注意吸收教材上前人用过的类比材料,对学生进行物理学方法论的教育.2.2类比使学生形成概念、掌握规律、更深刻地理解和掌握物理知识中进行渗透物理教学的目的是使学生获得新知识,培养各方面的能力,而知识的获取,往往是通过己知去开拓认识未知.通过类比,引导学生自己获取知识,进行大胆探索,使学习变成学生自觉积极的活动,从而发展学生的思维能力并获取新知识.运用类比,建立概念.在磁场概念的引入中,教材中首先列出电场和磁场的相似属性(同性相斥而异性相吸,同名磁极相斥而异名磁极相吸),然后进行一系列类推:电荷周围存在电场,磁极周围可能存在磁场;电荷间的作用力需电场传递,磁极间的相互作用力可能也要靠磁场传递,电场是一种物质,推知磁场也是一种物质.应用类比,便于理解.如电容是一个抽象而学生又难理解的一个概念.教学中作以下类比理解:电容器→容纳电荷的能力→单位电压电容器所带电量→C=QU→确定的电容器C确定,即:C由电容器自身决定.水容器→容纳水的能力→单位深度水容器所带水量(体积V)→S=Vh(横截面积)→确定的水容器S确定,即:S由水容器自身决定.运用类比,学会物理知识的迁移.如教材在探究弹性势能的表达式的一节中也用了类比的方法.教师可引导学生与重力势能的探究过程相类比:①重力势能与什么物理量有关?②重力在什么情况下会做功?重力做功的大小?重力做功与重力势能的关系?通过类比,由学生自己得到探究弹性势能的表达式.在物理学中除了重力势能和弹性势能的性质相似外,同样属于势能范畴的分子势能、电势能、引力势能都具有相似的性质,所以都可以进行类比.恰当地引导学生应用类比思想,可以有效促进学生提出问题、辨析问题和解决问题.这样学生不仅对这类概念和规律的理解有融会贯通之感,且在不同方面的应用中,使其对物理概念和规律的内涵有了更深刻的理解.2.3类比在进行解题教学中渗透在解题过程中为了寻找问题的解决线索,往往借助于类比方法,运用类比,有助于提高解决问题的能力,拓宽解题思路,以达到启发思路的目的.因此,类比在求解问题中有着广泛的应用.在解题教学中采用类比教学,可以达到梳理知识,归纳题型,总结解题方法的作用.这样做既有利于学生记忆和掌握所学知识,又有利于培养学生思维的灵活性.例1有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进,它的速度与到洞穴的距离成反比,当它行进到离洞穴距离为d1的甲处时速度为v1,试求:从甲处到乙处要用去多少时间?解由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比,作出1v-d图象,如图1所示,由图线下方的面积代表的物理意义(与x-t图象类比)可知,从d1到d2的“梯形面积”就等于从甲处到乙处所用的时间,易得所以当船速v0≤2.8 km/h时,人能够追上船.此类比方法使学生的解题思路有一种豁然开朗的感觉.2.4类比在介绍知识的新领域和提出新问题的科学前沿中进行渗透在学习磁场时,可用类比的方法介绍磁单极子的内容.带电体和磁体周围都有场且同种互相排斥,异种互相吸引,这是它们的相似之处.但它们又不完全相似,在电现象里正、负电荷可以单独存在,在磁现象里有没有磁荷?磁单极子是否存在?科学研究的新课题就是这样通过类比提出来的,提出来后再通过实验来寻找,通过实验来验证.3正确运用类比,防止类比负迁移类比法尽管在物理研究和物理教学中有着重要的作用.但它也有一定的局限性.其产生的原因主要是:之一是类比推理的客观基础限制了类比结论的可靠性.事物之间的同一性和差异性是类比推理的客观基础;同一性提供了类比的根据,而差异性则限制了类比的结论.在任何两个或两类事物或现象之间,总有一定的差异性,不可能在一切方面都相似.之二是类比的逻辑根据是不充分的.这是因为相同或相似的属性与推出的属性之间不一定有必然联系.而类比推理是允许在不知道它们之间是否有必然联系的情况下来进行的.因此,同样是运用类比方法得出的结论,有的可能是正确的,有的可能是错误的;有的可靠程度大,有的可靠程度小,从而出现或然性.在类比时应注意切忌不加分析滥用类比,引起知识的负迁移.例3如图3所示,一人站在岸上,利用绳和定滑轮,拉船靠岸,在某一时刻绳的速度为v,绳AO段与水平面夹角为θ,不计摩擦和轮的质量,则此时小船的水平速度多大?解析此题学生极易将速度的分解与力的分解进行类比,造成类比错误.将绳的速度按图4所示的方法分解,得出船的水平速度v1=v·cosθ的错误结论.。

中学物理中的类比思想

中学物理中的类比思想

中学物理中的类比思想在中学物理学习中,经常会用到一种思维方法——类比思想。

什么是类比思想呢?类比思想就是将一个复杂的物理现象或规律与一个容易理解的现象或规律相对比,找到二者之间的相似点,以此来理解或解释原始物理现象或规律。

本文将从中学物理学习的角度,介绍类比思想的应用。

加速度与速度在汽车行驶时,有时会出现行驶加速过程,这个过程中汽车速度的增加量被称为加速度。

加速度是描述物体速度变化的物理量,它的公式为:a = Δv/Δt其中,Δv表示速度的变化量,Δt表示时间的变化量。

在这里,可以将汽车速度的变化过程与在水里游泳的人的速度变化过程进行类比。

假设一个人在水里向前游,他的速度也会随着时间的变化而变化,那么他的加速度也可以表示为:a = Δv/Δt这样,可以轻松理解加速度的物理含义,从而更好地掌握加速度的概念。

牛顿第一定律与平衡状态牛顿第一定律指出:物体在静止状态下将保持静止,或者在匀速直线运动状态下将继续保持这种运动状态,除非受到合外力的作用。

这个定律可以通过平衡状态进行类比,比如一个小球平衡在一个平衡状态上,它将一直保持不动,除非受到一个力推动,这样就会发生平衡状态的改变。

这样的类比可以帮助理解牛顿第一定律及其在实际物理问题中的应用。

能量转换与机械能在物理学中,能量转换是一个非常重要的概念。

其基本原理是将一种形式的能量转变为另一种形式的能量。

在中学物理学习中,最常用的能量转换是机械能的转换。

机械能由动能和势能组成,而这两者之间可以进行相互转换。

想象一个悬挂在弹簧下面的小球,它可以在弹簧的拉力下向上反弹,这个运动包含了动能和势能的相互转换。

通过这样的类比,可以帮助理解机械能转换及其在实际物理问题中的应用。

电流与水流电流是电荷通过导体断面积的物理量。

在电学中,电流与水流可以进行类比,将电流比作水流,电压比作水压,电阻比作水管。

就像水流通过水管一样,电流也通过导体流动。

这个类比可以帮助学生更好地理解电流及其在电路中的运用。

运用类比教学策略 实现初中物理高效教学

运用类比教学策略 实现初中物理高效教学

运用类比教学策略实现初中物理高效教学作者:温权顺来源:《广西教育·A版》2015年第02期【关键词】类比思想教学策略初中物理高效教学【中图分类号】G 【文献标识码】A【文章编号】0450-9889(2015)02A-0017-01初中物理是启发学生思维、引导学生思考的关键学科,学好初中物理,能够为学生学习其他学科知识打下基础,也能够激发学生思维、促进学生探究,引导学生更好地学习和生活。

学习物理知识需要讲究学习方法和策略,不能盲目死记硬背,也不能全身心投入到做题中,需要正确运用方法,提升学习效果。

而类比教学是一种比较恰当的教学策略,它运用事物之间的联系,寻找事物之间的相似点,通过类比推理,创新思维,获得新的知识。

结合建构主义和新课程理念,运用类比教学策略,能够基于学生的认知水平,不断拓展学生的知识网络。

一、新旧知识类比,拓展知识架构新旧知识类比,就是基于学生的认知基础,了解学生已经掌握的知识和方法,寻找新旧知识的连接点和相似性,引导学生类比分析和探究,促进学生构建新知识网络和框架。

基于最近发展区理论和建构主义思想,初中学生处于学习物理的基础阶段,初中物理教学应该基于学生的认知水平和能力,创设合适的教学情境,引导学生互助探究,促进学生的思维拓展,自主学习和体验。

运用新旧知识类比,要求教师引导学生思考与互助探究,不断提升学生的学习能力与实践探究能力。

例如,在学习“内能”相关知识时,就可以运用新旧知识类比,引导学生结合“机械能”进行类比分析,深入探讨机械能的宏观层面以及内能的微观层面的不同点,分析其相似点。

机械能是宏观层面物体的动能和相对位置具有的势能之和,内能是微观层面分子无规则运动的动能和分子之间引力、斥力产生的势能之和。

同样,密度、电阻、比热容的学习也可以运用类比的方法,引导学生加深对理论知识的理解,更好地构建知识网络,提升教学效果。

二、联系生活经验,得出相关规律联系生活经验,将物理知识与生活实际进行类比,得出相关规律,更好地总结经验,服务于生活。

物理教学研究中类比方法的运用

物理教学研究中类比方法的运用

物理教学\研究中类比方法的运用作者:冯俊来源:《新课程·教育学术》2011年第11期摘要:在物理学发展的历史进程中,采用类比方法,进行科学假设和研究是物理研究者常用的方法,在物理教学中类比也是常用的一种方法。

但是类比也有着自身的难以克服的局限性,就这一方法谈谈认识。

关键词:物理;类比;教学研究康德说过:“每当理智缺乏可靠论证的思路时,类比这个方法往往指引我们前进。

”1820年奥斯特发现电流能产生磁场后,英国物理学家法拉第富有创造性地进行了类比推理:既然磁铁能使附近的铁块感应磁化,静止电荷可以使附近导体感应出电荷,那么电流也应该使附近的线圈中感应出电流。

经过10年的探索、研究,终于发现磁场中获得电流的方法,使电磁学得到突飞猛进的发展。

一、什么是类比在物理学发展中的大量事实表明:类比是一种极其重要的研究方法,很多定律公式都是通过类比方法得到的。

那什么是类比?所谓类比,就是由两个对象的某些相同或相似的性质,推断它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理形式。

类比是一种主观的不充分的似真推理,因此,要确认其猜想的正确性,还须经过严格的逻辑论证。

二、类比法的重要性在自然科学发展史上,无论古代、近代,还是现代,类比在科学发现中是一种被普遍应用的方法。

类比法的运用很大程度上来源于一种哲学思想,即承认自然界的本质是和谐的。

也就是说正是自然界的相似性决定了我们描述自然规律的相似性。

在这一方法论的指引下,当新的实验现象出现时,人们总会自觉不自觉地用类比的方法来加以解释。

开普勒在提出星体运行的等面积定律(开普勒第二定律)时。

发现按当时盛行的亚里士多德“驱动力正比于运动速度”的学说,该定律成立需要一个引力与距离成反比的前提,即∫∝1/r;而人们早就知道光强同离开光源的距离的平方成反比,则若将引力与光强进行类比,太阳发出的对行星的“驱动力”也同样应当反比于离开太阳的距离的平方,即.肛1M。

为了解决这一“类比危机”,开普勒不得不很牵强地给出了一个解释:行星的运行是限制在一个平面内的,因此引力的强度和它跨越的距离成反比,而光如果只在一个平面内传播也会有同样效果,从而满足了“类比”思想。

类比方法的特征及其在物理教学中的应用

类比方法的特征及其在物理教学中的应用

类比方法的特征及其在物理教学中的应用摘要:类比方法是人类认识客观世界的一种逻辑推理方法,它的探索、创新作用越来越受到人们的重视。

本文阐述了物理类比方法的基本含义、类比方法的特征,探讨了类比方法在物理教学中的应用。

关键词:类比方法物理学物理教学应用引言纵观科学研究史,探索自然的方法一直伴随人类社会的进步而不断发展。

在千百年的科学研究长河中人类也积累了多种多样的研究方法,而在这些科学方法中,类比方法是古今中外科学家最常运用的方法之一,它在物理问题的解决、物理学习,乃至对物理学发展都具有极为重要的作用。

本文就物理类比方法的含义,类比方法的特征,就类比方法在物理学习中的应用进行了探讨。

1. 类比方法的基本含义及特征类比方法是建立在比较和想象的基础上,它是根据两个或两类不同对象之间在某些方面的相似或相同,推理出它们在其他方面也可能具有相似或相同的推理方法。

其基本模式是:已知a对象中具有属性:;待研究的对象b具有属性:;所以,待研究的对象b也可能具有d属性;在这里,分别与有相似点或相同点。

2. 类比方法在物理学发展中的作用类比方法以其独特的个性在古往今来的科学研究中发挥着不同凡响的作用。

在社会发展的初级阶段,由于科学观测和实验手段的缺乏,以及理论指导和感性材料的不足,科学研究主要运用类比方法。

那时用这种方法,从表面的、次要的方面引出广泛的结论,也正是用这种方法产生了绝大多数的自然哲学思想。

在物理学发展中,类比方法帮助人类解决了许多困难,建立了许多新理论,它对物理学的贡献是功不可没的。

3. 物理教学中类比方法的应用3.1 正确应用类比方法我们知道,类比是建立在比较和想象的基础上的,所以,类比推理的结论是或然的。

例如,我们在学习电磁波时,自然会想到机械波,因为它也具有波的性质。

即机械波由机械振动产生,电磁波由电流震荡产生,而且都有反射、折射、衍射、干涉等特征。

那么我们能不能推出它们的其他特征也相同呢?通过学习电磁波以后,我们知道机械波与电磁波仍有一些特征不同。

巧用类比思想 攻克教学难关——对高中物理“电势差、电势”的教学设计及说明

巧用类比思想 攻克教学难关——对高中物理“电势差、电势”的教学设计及说明

g g 即h = 地 球 的不 同位 置 g 不一 样 的 , 由于地 球 的半径 非 m h 一m h。如果 我们把 B点作为参考点 ( 0 是 但
,p =mg 这 就是学 生非 常熟悉 的重 力势能 的公 h, 常大, 我们 在局部 空 间( 如教 室 ) 来研 究重力 场 时 , 可认 时 )E 为 地 面是水 平 的 , 这 一局 部空 间的重 力 场可 以看 成 式 。 同理 W A ̄= 一 , 果 我们 把 电场 中 的 故 =8- q q 如 是 均匀 重 力 场 , 即处 处 g 一样 。如 在平 抛 计 算 中物 体 B 点作为参考点( 即 = 时) q 可 以理解为 电 0 则£= 在 在空中的飞行我们只用一个 g 来计算 , 即是一个均匀 荷 q A点 的 电势 能 与 电荷 及 电场 中 的位 置 A有 关 , 重力场 , 即地 球 的 重 力 场 与 A的 外 形 一 致 。这 即 是
巧用类比思想 攻克教学难关
对 高 中物理 “ 电势 差 电势 ’ ’ 学设 计 及说 明 的教
◆ 洛 追
高 中物理 人教 版 ( 验本 ) 二册第 十三 章第 5 试 第 节 学 生来说 , 很难在 头脑 中形成相 关概念 , 更谈 不上理解 “ 电势 差 、 电势 ” 是本 章 的重 点 和难 点 。这一 节包 括 了 电场 力做功 的特点 , 电场力 做功 与 电势 能变化 的关系 ,
和应 用 了。
在实 际教学 中 , 笔者 尝试将教 学顺 序调整 为“ 电势
以及 电势 、 电势 差等 一 系列 重要 规律 和概 念 。 由于知 能一 电势一 电势差 ” 。但 通过教学 , 发现仍 存在概 念引
识点较多 , 学习内容抽象 , 学生普遍感到难以理解 。在 入 和理解 上 的 困难 , 主要 源 自“ ” 个概 念 的特殊 这 场 这

基于类比思想的物理优秀教学实践探讨-物理

基于类比思想的物理优秀教学实践探讨-物理

基于类比思想地物理教学实践探讨-物理论文基于类比思想地物理教学实践探讨文/郭健【摘要】类比是科学研究中地一种重要地思想方法,物理教学注重学生地技能训练、能力培养.本文对高中物理地新课教学及习题教学中渗透类比思想地教学实例初步地作了探讨和总结.关键词类比;思想方法;物理教学;实践探讨类比法是根据两类对象之间在某些方面地类似或相同, 而推断它们在其它方面也可能类似或相同地逻辑思维方法.类比法是科学发展中非常重要地一种研究方法,也是探索新知和改进创新地重要途径之一.如果我们在新形势地课堂教学实践中适当地渗透并应用类比法,可以让学生更好地理解相关地理论知识,并提高他们地科学素养、创新能力和探索精神.1.类比法在新授课中对旧有知识地引导与衔接物理学各部分规律及概念之间均有存在地内在联系.在课堂上,通过对新旧知识进行类比,使学生易于理解相对抽象地新知识,同时也巩固了旧知识,还帮助学生建立统一地知识体系.以下几例均能以类比引入新课,化抽象为形象,最终提高课堂地学习效率.实例1:静电场与引力场地类比.进行静电场一章地教学时,可以将它与引力场进行类比,可以帮助学生较容易地理解相对抽象地电场.1.1两种场力地表达形式类比.1.2两种场地强弱概念类比.为了较容易地理解E地定义,可以首先复习万有引力与地球上物体所受重力关系F=mg,然后可以提问:同样地物体,在月球表面要比在地球表面重力小地多,说明两星球表面地什么物理量不同?它与物体地质量有关吗?可能与什么因素有关?这样通过类比,可以较快速地得出,在电场中,任意点地电场强度E由场源电荷决定而与试探电荷电量无关,从而推导出E=F/q.1.3两种场地能量表达类比.电势能与重力势能关系相似:重力场中,重力做功引起重力势能变化;而电场中,电场力做功引起电势能变化.变化关系及物理量使用上也相似:电势类比高度,两者都具有相对性;电势差类比高度差;等势面类比等高线.各量可以在公式W=qU与W=mgh地对比中一一类比.类似地,在磁场部分地教学时,同样可以对电场与磁场性质进行类比.在电场中,任意点地电场强度E由场源电荷决定而与试探电荷无关,可类比为:在磁场中,任意点地磁感应强度也由场源决定,与放置地电流元无关.从而引出B地定义式.另外对于此定义式地理解,同样可类比E=这几个公式,指出式中定义出地量都与等号右侧各量是无关地.这有助于我们较容易和深刻地理解“场”这一抽象地概念.例2:玻尔模型地能级与跃迁理论也是很抽象地知识点,可类比卫星绕地球地运行.例如可以提问:当卫星要运行得离地球更远一些时,需要加速还是减速;到达更远轨道时,卫星地速度是否比较原来变快了?这几个问题学生是较易理解地,玻尔能级理论与跃迁时吸收或辐射能量地探讨也就很容易地进行了.例3:分子间地作用力与势能,可以类比为水平方向上地弹簧所连接小球受到地弹力与弹性势能.如上图1所示,三种情况分别可类比两分子之间地距离rr0、r=r0、rr0三种情况,势能地情况也同样可以类比.这样学生就较易理解分子力这一较抽象地概念.2.类比法在解决习题过程中对陌生模型地迁移与转化在物理教学中,很多新地知识与旧知识在思想、方法等方面都有着一定地联系,此基础上通过类比可以探索出很多新知识、新方法.高考试题在平时地练习中,学生往往不可能碰到,是一些相对全新地情景或模型,但是考纲又明确告知不可能脱离高中物理地教学实际,这二者并不矛盾.这就体现在碰到陌生地问题时,要求学生运用包括观察、归纳、类比、猜想、联想、直觉、灵感等各种思维过程地综合运用,作出一个从条件到结论地合情推理,最终寻得解题思路.类比,正是其中必不可少地重要途径之一.在平时地习题教学中贯彻类比思想,可以极大地激发出学生地兴趣,符合了学生地好奇与探究地心理,最终提高学生解题与创新能力,并能在最终地考试中胜出.例如:2012北京高考物理23题:摩天大楼中一部客运电梯,行程超过百米,简化模型如下图2,电梯地加速度a随t是变化地.已知在t=0时由静止开始上升,a-t 图像如图2所示.电梯总质量m=2×103kg,忽略一切阻力,g=10m/s2.(1)求电梯在上升过程中受到地最大拉力F1和F2最小拉力;(2)类比是一种常用地研究方法,对于直线运动,教科书中讲解了由v-t图像求位移地方法.请你借鉴此方法对比加速度和速度地定义,根据图3所示a-t图像,求电梯在第1s内地速度改变量△v1和第2s末地速度v2;(3)求电梯以最大速度上升时,拉力做功地功率P,再求0-11s时间内,拉力和重力对电梯所做地总功W.题目本身是一个包括变加速运动在内地多过程问题,难度中等.关键我们来观察一下第2小问题,题设中要求对a-t图像分析后,求速度地变化量,如果没有关于“类比是……”这一段地提示,学生可能没办法下笔.因为对于变加速运动过程,需要用到高等数学地思想.但是由v-t图像来求位移大小,学生都熟悉.通过题中提示:结合a与v地定义,通过自己地类比思考,就能想到a-t图像与坐标轴所围面积即为△v.即可求得第1s内地速度改变量△v1=0.5m/s,前2秒内△v2=v2-v0=1.5m/s,第2s末地速度v2=1.5m/s.高考考题越来越倾向于体现考能力,考素质,考题中涌现新模型时,学生地心理素质和平时地方法训练就显得尤为重要,类比法能让学生联想和借鉴平时所熟知地模型,通过比较并借用相类似地方法就能快速地找到解题地突破口了.我们再来看下面一例:(江苏模拟卷,有改动)一根轻弹簧左端固定,右端系住一物块,地面有摩擦,现将弹簧压缩到A点后释放,物块运动到B点速度变为零,O为弹簧自然长度位置,AB距离为x0,物块从A到B地过程中,弹簧地加速度a大小、速度v 大小随位移x地变化关系下列图中哪些可能是正确地?本题结合弹簧地受力特点,并运用牛顿运动定律分析物体地运动状态变化,但有几个疑难点需要突破:①图表分析中横坐标变化量为x而不是大家常见地时间t;②AO段与BO段并不相等,AOBO;③合外力为零地位置是否在AB段地中间点x0/2处.第三个疑点尤其不易突破.一般地思路:以O作为原点设立向右地坐标轴x,并规定向右为正(注意:之所以与题设中设置地坐标不同是因为下面列方程地直观与方便),假设在A、B两点地坐标分别为x1、x2:运用功能关系可得:再由上图可知关系式:x0=x2-x1 (2)联立(1)(2)两式,解得,这个结果说明:平衡位置是在AB段地中点.但是,且不说弹簧地势能方程学生是否能运用,仅从功能关系来讨论位移与形变量地思路很多学生就想不到.那是否有其他简捷地思路可以解决这一问题呢?事实上如果学生对弹簧振子熟悉,并能够举一反三,就可作如下类比:在从A运动至B地全过程中,不管弹簧弹力怎样变,f=μmg始终都未变化,这类似于竖直方向上地弹簧振子从最低点振动至最高点地半个周期,其中地f类比为振子地重力mg.而对于半个周期来说,位移、速度大小、加速度均是关于平衡位置上下对称地,如图6、图7:学过振动后,弹簧振子是很易理解和记忆地模型.这样疑难点就迎刃而解了:平衡位置确实不在O点而是在AB地中点x0/2处.就可以很容易地找到正确答案AC了.新题目、新模型都不怕,怕地就是我们在平时地教学中只对学生作知识地灌输而不对学生因势利导地进行各类思想方法地训练、科学素养地培养.我们每一道物理习题地解题思路地产生,都有赖于教师在教学中将这种“授人以渔”地思想渗透到平时教学地点滴中.每一节新课地引导、每一道解题思想地启发、甚至于每一次课后师生之间地教与学地交流谈话.3.总结类比是重要地科学研究地思想方法,是合情推理地重要组成部分,在物理中可以帮助我们揭示物理规律之间地内在联系、启发我们独特地解题思路,只有平时上课及解题过程中引导学生真正经历阅读、动手、思考、研讨等过个过程,多尝试领悟,才能对物理这一门学科学通学透.当然,类比作为一种逻辑思维方法,既不同于归纳方法,也不同于推理方法;由类比法推出地假设并不一定是正确地,这些结论必须要经过实验证明才能进一步推广.因此,要注意应用类比法教学地正确性和适当性,不能一概而论.参考文献[1]王小兰.巧用类比法实现物理课堂有效教学途径探讨. 《电子世界》.2013.5[2]申建中.引力场与静电场地类比.《数理化研究》.2008.3(作者单位:陆慕高级中学)版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.b5E2R。

灵活运用类比法解决物理疑难问题

灵活运用类比法解决物理疑难问题

灵活运用类比法解决物理疑难问题
梁素香
【期刊名称】《中国科教创新导刊》
【年(卷),期】2013(000)003
【摘要】在学生学习过程中掌握方法最重要.类比法是物理学习很重要、也是经常用到的一种科学方法.学生在遇到疑难问题时可以通过比较知识上某些相似之处,推测其它方面也会有相似之处,从而用类比法解决疑难问题.如,通过类比特殊方法测量电阻解决特殊方法测量密度问题,通过类比速度、压强等解决课外拓展——演绎式探究问题.学生掌握了类比法这一学习物理的科学方法,在遇到疑难问题就有解决的规律和方法,就能大大提高自主学习能力,从而减轻了学习的负担,提高了学习的兴趣和效率.
【总页数】2页(P79-80)
【作者】梁素香
【作者单位】青岛第四十中学山东青岛 266000
【正文语种】中文
【中图分类】G4
【相关文献】
1.灵活运用类比思想解决化学问题
2.以类比为刀刃,行庖丁解牛之术——类比法在高中物理教学中的应用研究
3.《监察法》立法文本评析——兼谈《监察法》实施
中亟待解决的几个疑难问题4.浅谈物理研究与物理教学中的类比法5.采用类比法有效突破教学疑难问题的探索
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物理教学中的“类比思想”
摘要:“类比法”学习物理的一种极其重要的方法,能启发和开拓我们的思维,给我们提供解决问题的线索,是提出科学假设和探索新理论的重要途径,正如前苏联学者瓦赫罗夫所说:“类比像闪电一样,可以照亮学生所学学科的黑暗角落。

”康德也曾说过:“每当理智缺乏可靠论证的思路时,类比这个方法往往指引我们前进。

”本文将探讨中学物理教学中的“类比思想”。

关键词:类比物理教学思维
一、类比思想
“类比思想”包括两方面的含义:(1)联想,即由新信息引起的对已有知识的回忆;(2)类比,在新、旧信息间找相似和相异的地方,即异中求同或同中求异。

英国的培根有一句名言:“类比联想支配发明”。

他把类比思维和联想紧密相联,只有有了联想才能有类比思维,不论是寻找创造目标,还是寻找解决问题的办法部离不开联想的作用。

二、类比思想的意义
1.物理学家的类比思想
物理学中的类比最有影响的事例之一电磁感应现象的发现。

法拉第了解到奥斯特发现电流能产生磁场后,就自然地进行了逆向思考和类比推理:既然磁铁能使附近的铁块感应磁化,静止电荷可以使附近导体感应出电荷,那么电流也应该使附近的线圈中感应出电流。

于是他在日记中写下一个光辉的思想:转磁为电。

2.培养学生的思维能力
物理类比思维是物理思维的一种重要形式。

开普勒说:“我重视类比胜于任何别的东西,它是我最可信赖的老师,它能揭示自然界的秘密。

”运用物理类比思维可以把陌生的对象和熟悉的对象进行对比,把未知的东西和已知的东西相对比。

特别是在还不足以进行归纳推理和演绎思维的情况下,类比更是得天独厚,它可以启发思路、提供线索,使学生进一步认识物理世界。

运用类比方法教学能够给抽象的事物赋予间接的直观形象,把研究对象具体化,帮助学生有效地把握物理知识、发展智力、培养能力。

3.突破教学难点
在物理学习中,类比方法具有探索和解释两个功能。

解释功能在于唤起学生头脑中已有的知识或经验表象,对将要学习的知识提供一个相近的表象,实现知识或经验的迁移。

我们正是想利用类比方法的解释功能,来突破教学难点,解决物理难学、物理难教的问题。

三、类比方法在教学
物理世界的物理现象和物理过程形形色色,事物属性及其相互关系也多种多样,而类比的方法也多样化。

1.因果类比
因果类比是根据相类比的两个对象各自属性之间可能具有相同的因果关系而进行的类比推理。

在“电流的形成”的教学中,用“水流的形成”相类比,推出“电流的形成”。

先引一句俗语的上句:“人往高处走……”学生就很自然地接着说:“水往低处流。

”马上引导学生思考:怎样才能形成水流呢?经过学生的思考和讨论,得出:水流的形成是由于水有高度差(水往低处流)。

我笑着说:“别忘了还应该要有水!”于是学生得出结论:形成水流的条件是有水和高度差。

接着,我用水流跟电流类比,推出电流形成的条件,过程如下:
教师:水流可以说是水的定向移动,而电流是电荷的定向移动,它们之间很类似。

形成水流的第一个条件是要有水,电流呢?
学生:要有电荷。

(此处运用了“简单共存类比”)
教师:确切地说,是要有自由电荷。

那么,自由电荷在什么情况下会定向运动呢?
学生:受到电场力。

教师:对!自由电荷在什么地方会受到电场力呢?
学生:电场。

教师:在电路中,电池的两极间有电压,即有电势差。

当导体的两端与电池的两极接通时,它的两端就有了电压,导体中就有了电场。

这样,导体中的自由电荷在电场力的作用下定向移动,形成了电流。

所以,跟水流的形成相类比,形成电流的另一个条件是什么?
学生:还要有电势差(电压)。

这样,通过水流的形成跟电流的形成相类比,抓住主要的特征,由此及彼,由因到果,类推出电流形成的条件,学生既容易理解,又不容易遗忘。

2.对称类比
对称类比是根据两个对象属性之间的对称关系进行的类比。

客观世界中也确实存在着许多的对称关系(例如:物体形状或几何形体的对称性、正负电荷与南北磁极的对称性、粒子与反粒子的对称等),这也是进行对称类比的基础。

3.协变类比
协变类比也称数学相似类比,它根据两个对象可能具有属性之间的某种协变关系(定量的函数关系)进行的类比推理。

也就是说:两个对象有若干属性相同或相似,并且在两者数学方程式相同或相似的情况下,推论在其他方面的属性也相同或相似。

例如:万有引力定律与库仑定律的数学表达式在形式上十分类似,都符合平方反比。

授人以鱼,不如授之以渔,传授知识固然重要,而掌握方法可受益终身,因此在教学中挖掘教材中的类比思想,逐步渗透于教学过程中,使学生受到科学研究方法的熏陶和训练,培养学生的物理学科素养,使学生自觉不自觉地逐步掌握和运用这些方法。

【参考文献】
[1] 王溢然、张耀久著《类比》,河南教育出版社,1993年8月第1版;
[2] 张善贤著《中学物理教学研究与实践》,苏州大学出版社,2000年9月第1版;
[3] 南冲著《中学物理教学研究》,海潮出版社,1993年9月第1版;
[4] 人民教育出版社物理室编著全日制普通高级中学教科书《物理》(第一册)、(第二册),人民教育
出版社,2002年12月第2版;
[5] 中华人民共和国教育部制定《物理课程标准》,北京师范大学出版社,2001年7月第1版。

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