初中物理课堂实践中类比思维的应用与探究.pdf

科学中考名师讲堂初中物理课堂实践中类比思维的应用与探究谢惠梅类比法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，是平行式思维的方法，在初中物理教学的多个方面都有应用.在课堂教学中的作用很大，可以丰富教学内容，有助于教学重难点的突破,是学生学会学习的重要思维方法.在物理教学中，很多物理知识对刚接触物理的初中学生来说，是抽象的、无形的、陌生的，一些物理量和物理现象不能被肉眼所观测到，为了把要表述的物理问题说的清楚明白，我们在教学过程中可以用具体的、有形的、人们熟知的事物进行类比，将无法理解的对象通过类比来实现转换理解，从而提高学生的学习能力和对物理知识的领悟力.一、物理新旧知识对比联想，解决相似问题如何调节杠杆在水平位置平衡，我们可以简单回顾托盘天平的水平调节.通过类比让学生“由此及彼“，不仅很快掌握了杠杆的调节方法，强化了这一实验的操作技能，而且加深了对托盘天平的认识，它不仅仅是一个测质量的工具，其实质是一个等臂杠杆的应用.动的路程和时间都不同，我们是如何比较它们运动的快慢呢？学生通过类比联想，自然而然就会想到比值法，即可以通过计算质量与体积的比值，从而找到解决问题的方法，在此基础上进一步通过实验探究引人密度的概念.在功率的教学中，我们也常用速度的定义过程作类比来定义功率，这样可以让学生更易掌握运用比值法定义物理量，还有利于学生将学科相关知识融会贯通.在认识内能的教学中，将学生已经学习过的宏观世界中物体的动能和势能与微观世界中分子动能和分子势能进行类比推理，通过类比跨越不同领域找到其相似的属性，类比的这种助发现作用是不可忽视的二、类比创设可视情境，解决抽象问题电路中的导体可以使电流通过，同时又对电流起阻碍作用.如何让学生更好地认识和理解电阻这一概念，我做了一个这样的实验：日杠杆水平调节对于密度概念的建立是教学的重难点，如何让学生能联想到可以用质量和体积的比值来鉴别物质，从而引人密度这一概念？我们通过比较实心物体质量和体积的大小，知道体积相同而质量不同或者质量相同而体积不同的两个物体，其物质的种类不同，但如果两个实心物体质量和体积都不相同,其物质的种类是否相同呢？在引发学生思考的同时，回顾旧知：时间相同而通过路程不同或者通过的路程相同而时间不同的两个物体，其运动快慢不同；如果两物体运托盘天平水平调节水管可以让水流通过，同时也会对水流产生阻碍作用,不同的水管对水流的阻碍大小不同.通过这一可视情境的类比,将抽象的物理概念通过有形的方式展现在学生面前，让学生能领悟到知识的内涵.学生在后面探究“电阻大小的影响因素”时可以将这一类比思维作进一步延申，通过不同的水管对水流的阻碍大小不同，更好地掌握导体的材料、长度和横截面积对电阻的影响.大家对于比热容这一概念很难理解，而且探究物质的这一物理属性的实验教学也存在很多的难点.这里我们可以充分运用类比思维，例如：让学生观察两个粗细不同的20238133科学中考/KEXUEZHONGKAO装有水的容器,粗的水位低一些,能否判断哪个容器内水的质量大？然后视频展示课前拍摄的向容器内装水的过程：相同的水龙头，在水流大小和流速均相同时，注水时间的长短不同,通过观察学生可以通过注水时间长的容器内装的水多，从而判断出哪个容器内水的质量大.对于加热不同的物质哪个吸收的热量多？学生很自然就能够联想到可以在热源及加热方法相同时，通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少.容器的粗细反映了它的储水能力，物质的比热容则反映物质储存能量的能力，同样的水龙头向粗细不同的容器中注水的过程中，粗的容器水位上升慢，储水本领强；同样的酒精灯加热质量相同的不同的物质时，吸热升温慢的则比热容大，储热本领强。又比如：水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有空隙，我们可以利用石子和沙子混合后总体积变小的现象来类比；磁体周围的磁场看不见、摸不着，怎样知道磁场是真实存在的，可以通过绳子拉动小车与磁场让小磁针转动进行类比等等三、结合生活经验中的源问题，解决新问题为什么并联后总电阻会变小，其阻值小于其中任何一个电阻？虽然学生已经通过实验探究知道了电阻大小和横截面积的关系，但还是有学生会错误地认为并联了一个阻值更大的电阻后，总电阻会变大.我以学生熟悉的放学后大家从学校大门走出为例，如果在学校大门打开的同时,再将旁边的小门也打开，那么对流动的人群阻碍大了还是小了呢？通过联系生活实际经验，学生立刻恍然大悟，同时加深了对这一知识的理解。当学生在看到图片中司机认为乘客是静止的，而路边的人却说乘客是运动的，这是为什么呢？想一想我们生活中遇到的这样一个问题：你觉得这根木棒是长还是短呢？相对于A木棒而言，它长；但相对于B木棒而言，它又短了.这样一类比我们是不是更能接受和明白选取参照物的必要性，原来我们在判断物体的运动情况时都会潜意识的选择一个“参照物”，而参照物的选取不同，结果也就可能不同了乘客是静止还是运动的？真快！这根木棒是长还是短呢？A-参照物BI在探究凸透镜成像规律的实验中，我们很容易找到倒立缩小的实像和倒立放大的实像，不易发现倒立等大的实像.怎样才能发现能成倒立等大的实像，想想你从小到大身高的增长和你家窗台之间的关系，在你“由矮变高”的过程中，在某一阶段的某一时刻会和窗台一样高。在类比思维的协助和实验加推理的科学探究方法的结合下，我们就能很轻松地发现“像”在由小变大的过程中必然也会在某一位置成一个倒立等大的实像.四、比较类比相似性，获得更清晰地认知.例如声和光存在许多相同的属性：在均匀介质中沿直线传播；遇到阻挡会出现反射现象或折射现象等，所以在声现象和光现象以及光的反射和光的折射内容的学习中，借助表格或图像进行类比分析，可以让学生更快捷地掌握所学知识，,起到很好的教学效果.在学习蒸发和沸腾，电流表与电压表的使用等知识点时，通过类比寻找它们的相同点和不同点，用表格的方式呈现，可以把容易产生混淆的内容之间的区别和联系讲清楚，使学生对所学的物理知识有一个更清晰的认识。在日常的实际教学中，我们还可以利用相关的学科知识和物理知识进行类比，比如探究平面镜成像特点时，关于像的大小和位置的关系可与数学中的“轴对称”类比；在平时的习题课中，为了让学生能更好地理解题意和解决问题，我们也常运用一些“类比”的思想和方法.在物理教学中也要注意适时运用“类比法”，要注意不同事物之间的差异和区别，在学习新的物理概念和规律时，应当进一步把它们的本质讲清楚.初中生处于形象思维向逻辑思维过渡的特殊时期，类比法的运用符合初中生的认知特点，在降低物理难度的同时，能让理解更加透彻，从而提高学生的学习兴趣，是一种创造性很强的探究活动.我动了吗？你没动34