浅谈物理学中的类比教学法定稿.doc

目录1引言12类比教学法22.1类比教学法的定义22.2类比思想的特点2思维的形象性2思维进程方向的特殊性2结论的或然性32.3类比教学法的分类32.3.1直接类比教学法32.3.2因果类比教学法42.3.3对称类比教学法42.3.4拟人类比教学法53类比教学法的应用73.1物理概念建立时的类比73.2物理规律建立时的类比73.3物理实验时的类比73.3.1物理演示实验的类比83.3.2学生探究实验活动的类比94类比教学法的缺乏105结论11参考文献12致谢13摘要首先，本文直接对类比教学法进展了定义，阐述了类比思想的特点，并且根据它在教学活动中的实施方式作了适当的分类，并且对直接类比教学法、因果类比教学法、对称类比教学法和拟人类比教学法一一作了定义和举例说明；然后通过例如介绍了类比教学法在物理教学活动中，在概念的建立和物理演示实验、学生探究实验进展中的一些具体应用；最后通过几个例子，客观公正地补充说明了类比教学法的一些缺点和缺乏，方便大家灵活运用关键词：类比教学法；物理；应用AbstractFirst of all, this article defines the analogy teaching approach directly, describes the features of analogical thought and makes the appropriate classificationaccording to itsimplementation and application in teaching activities.And also defines ande*plains the direct analogy teaching approach,cause and effect teaching approach, symmetry teaching approach and personification teaching approach. And then, itdescribes some specific applications in physics teaching activities, such as the establishment of the concepts and physical e*periments.At last, we plement its shortings and weaknessesthrough several e*amplesin order that we can use it conveniently. Key words:analogy teaching approach; physics; application. z-1引言物理学开展史告诉我们：很多关键时刻，科学家巧妙地运用了类比推理，提出科学假说，从而获得巨大成功。

康德曾说过：“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[1]〞经过众多学者的研究和实践，类比教学法已经广泛地应用于各学科的教学活动中，这其中也包括中学物理教学众多学者都根据自己的认识对类比教学法做了自己的定义、分类以及应用归纳等但是根据本人的认识，这其中存在一些定义不准确，分类冗长、不科学，应用单一，对类比教学法的好处过于夸大等诸多问题[2]，针对以上问题，本文对类比教学法在中学物理教学中的应用作了一定的归纳和总结，用以提高物理教学质量2类比教学法2.1类比教学法的定义类比法就是人们根据两个对象之间在*些方面的一样或相似，推论出它们在其他方面也可能一样或相似的一种认识事物的思维方法[2]教学法即教学方法，它是教师和学生在教学过程中完成教学任务所采取的工作方式组成的方法体系[3]综上，类比教学法可归纳为：教师和学生在教学过程中根据两个对象之间在*些方面的一样或相似，推论出它们在其他地方也可能一样或相似所采用的一种工作方式运用到物理教学中，就是将两种不同的物理现象进展比较，从而提醒物理过程或物理现象的本质，引导学生去理解和掌握物理知识类比这种方法的一般推理原理是，当研究对象A与类比对象B的属性具有假设干一样或相似性时，即：，假设类比对象B还具有属性，则研究对象A可能具有一样或相似的属性[4]。

2.2类比思想的特点思维的形象性抽象思维和形象思维是创造性思维的两翼而类比推理正是将抽象思维与形象思维熔为一炉的独特的思维形式因为类比是在两个特殊事物之间进展的，在很多情况下，这些特殊的事物或是鲜明的实物，或是储存在大脑的心象〔实物在头脑中留下的形象〕，所以人们在运用类比推理的时候，常将研究对象的直观形象或模型映人脑海，使思维具有形象思维的特征[4]例如，惠更斯受到水波、声波的启发，提出了光的波动学说；卢瑟福将肉眼无法观察到的原子和巨大的太阳系进展类比，提出了原子的核式构造模型，从而形象化地描绘了原子构造的根本轮廓2.2.2思维进程方向的特殊性根据推理所表现的思维进程的方向性区别，推理可分为演绎推理、归纳推理和类比推理演绎法是从一般到特殊的推理，归纳法是由特殊到一般的推理，与前二者不同，类比法则是在两个特殊的事物〔或心象〕之间进展的，并且这些被类比的事物或者因为个案太少，或者因为尚缺乏足够的研究而无法运用归纳法或演绎法，只能采用从特殊到特殊的逻辑过程[4]就是说，类比法可以在演绎法和归纳法无能为力的情况下发挥其独特作用2.2.3结论的或然性由于类比推理有其客观根底，因此人们可以应用类比推理去认识客观现实。

然而，类比推理的结论往往带有较大的或然性[4]这是因为：第一，对象之间不仅有一样或相似的一面，同时又客观存在着差异性的一面A、B两个对象尽管在一系列属性上是相似的，但它们毕竟是两个对象，总会在*些方面存在着差异，倘假设属性恰好是A对象异于B对象的特殊性，则我们做出B对象也有属性的结论便是错误的第二，对象中并存的许多属性，有些是对象固有的，有些是偶有的如果做出类推的属性是A对象的偶有属性，则B对象就很可能不具有第三，类比推理的逻辑根据并不充分既然类比是从两个对象之间的*些属性的一样或相似推断得出它们在其它方面也有一样或相似的属性的结论，论证过程中的理由与论断之间的逻辑联系就不是必然的，或者说，其结论带有不可靠性2.3类比教学法的分类2.3.1直接类比教学法直接类比教学法是指在教学活动中直接从自然界或者人为成果中寻找出与未知事物或理论相关的因素，进展类比，得到新的事物或理论[5]在物理研究中，利用直接类比教学法产生的理论随处可见例如，在光学领域，惠更斯提出的光的波动说，就是与水的波动、声的波动类比而发现的；在电学领域，欧姆将其对电的研究和傅立叶关于热的研究加以类比，建立了欧姆定律；还有库仑定律是通过与万有引力定律类比发现的；现代物理领域，德布罗意从光的波粒二象性类比得出微观粒子的二象性原理，根本粒子学的弦模型、袋模型等也是类比推理结果[6]。

在教学中我们需要把这种用直接类比教学法产生的理论的过程展现在课堂中2.3.2因果类比教学法因果类比教学法就是在教学活动中，根据一个事物的因果关系，推测出另一事物的因果关系的一种类比教学方法[5]物理是一门严谨的科学，逻辑性很强，各个物理概念和物理理论之间必然存在大量的因果关系例如，每一种力做功总会引起相应的一种能量的变化物体所受的合外力做功将引起物体动能的变化，重力做功将引起物体重力势能的变化，除重力和或弹力以外的力做功将引起物体机械能的变化则，在电学中，电场力做功也将引起相对应的一种能量的变化，这种能量是什么呢，原来是电势能同样道理，在热学中也存在类似的分子力做功引起的能量变化问题2.3.3对称类比教学法 所谓对称类比教学法就是在教学活动中，根据对象自身的形状对称或者理论的形式对称，来推导其内在联系的一种方法[5]例如，从奥斯特实验中，我们可以得出“电〞生“磁〞的结论则，“磁〞是否也可以生“电〞呢.法拉第通过研究终于得到了肯定的答案，而麦克斯韦又进一步丰富了这种对称的理论，他经过准确的数学推导认为，变化的电场可以产生磁场，而变化的磁场可以产生电场正是由于他这一对称理论的提出，才导致电磁波的发现。

又如，物理学家狄拉克从描述自由电子运动的方程中，得出正负对称的两个能量解一个能量解对应着电子，则另一个能量解对应着的是什么呢.人都知道电荷正负的对称性，狄拉克从对称类比中，提出了存在正电子的对称解，后来实践证实：正电子是存在的[7]再如，利用物理模型的对称性，可以简捷地解决下面的问题：在阻值均匀的圆电阻片上，挖出一个偏心厕孔在彼此垂直的直径和两端引出四个电极，然后接在同样的电压上，试分析：哪一种接法电阻片的热功率较大[8].DCBA图1 不同接法下的电功率大小比较[分析]沿虚线电阻片等分为两个对称局部，相当于两个等值电阻并联；线将电阻片分割成两个不对称局部，相当于两个不同电阻并联，而挖去局部，可以等效为阻值极大的“空气电阻〞串联在电阻片上因为完整的半圆电阻片的阻值为最小，所以，并联总电阻〔1〕再根据〔2〕可得 〔3〕2.3.4拟人类比教学法拟人类比教学法就是在教学活动中，将研究的对象“拟人化〞，赋予其感情色彩，也称为亲身类比、自身类比或人格类比这种类比就是把自己融入所考虑的问题中，自我进入“角色〞，产生共鸣，以获得富有创意的想法[5]我们虽然不能用拟人这种主观的方法来推导物理定律，但是当拟人类比用于开拓物理思维的时候却可以到达出其不意的效果，尤其是应用在教学实践中的时候可以使学习过程变得更加生动有趣。

一位教师给了将液体内部的压强描述得更加形象生动，曾经对一袋子大米进展拟人类比他提问：“假设你是其中的一粒大米，你会有什么样的感受.〞大家展开讨论，充分开展学生的思维，又加深了对液体内部压力的理解另外，当讲完原子核物理后，我们也可以尝试让学生以?原子核的自述?为题目写一篇短文，让学生模拟原子核身份，描述它周围的情况，充分发挥学生的想象能力和创新精神[5]3类比教学法的应用3.1物理概念建立时的类比物理概念建立时的类比教学就是在学习新的物理概念时，将它与已学过的物理概念进展比较，通过已学概念的特点，来认识新的概念的一种方法如在建立功率概念时，可以通过学生已熟悉的速度概念的形成过程进展类比，要比较物体运动的快慢，可以用一样的时间比较位移；也可以一样的位移比较时间的多少，但在位移和时间都不同时，就必须看单位时间内通过位移来定义速度同理，比较物体做功的快慢可以用做一样的功来比较所花时间的多少；也可用一样的时间比较做功的多少；在做功和时间都不同时，就要看单位时间内做功的多少，从而建立功率的概念[9]又如学生由于受知识根底和抽象思维能力的限制，在学习内能的概念〔特别是分子势能的概念〕往往感到不容易理解。

教材中通过将内能与机械能进展类比的方法来说明：运动着的篮球具有动能，而分子是永不停息地做无规则运动，所以运动着的分子也是具有动能，石块和地球相互吸引具有重力势能，相互吸引的分子也具有势能，被压缩的弹簧的各局部互相排斥而具有弹性势能，相互排斥的分子也是具有势能；机械能是指物体具有的势能和动能的总称而内能与其相类似，是物体内部所有分子作无规则运动的动能和所有分子势能的总和这样使学生较容易地理解了内能和分子势能3.2物理规律建立时的类比物理规律建立时的类比教学就是在学习新的物理规律时，将它与已学过的物理规律进展比较，通过已学规律的特点，。