关于“类比法”在物理教学中应用

更新时间:2024-04-01 作者:用户投稿原创标记本站原创
开普勒曾说过:“我重视类比胜过任何别的东西,它是我最可信赖的老师,它能够揭示自然界的秘密”. 初中学生运用类比法可以把陌生的对象和熟知的对象进行对比,把未知的东西与已知的东西对比,能以旧带新,启发思路,可以引导学生的思维从“形象思维”上升到“抽象思维”,帮助我们有效地把握物理知识、发展智力、培养能力,提高物理新课程的学习效率.类比法绝对不是简单的模仿,而是有创新能力的思维策略.在物理教学中,应用类比讲解物理概念、规律、求解习题以及进行复习等,不仅可以使学生易于接受,而且还能让学生扩展知识范围,开阔学科视野,提高分析理由的能力.下面谈谈在物理教学中应用类比法的体会.
1加深对抽象概念的理解
1.1对比热容的理解
比热是初中热学的重要概念,是热量计算的核心.比热的教学要求是:理解比热的概念,会查物质的比热表,从而为理解“计算热量的公式”打好基础.由于概念抽象,学生学起来比较困难.笔者在教学中利用“类比法”来引导学生理解,取得了不错的效果.
大烧杯
小烧杯
满量杯的水
水在烧杯中高度的变化
向烧杯中加水
从烧杯向外倒水比热大的物质A
比热小的物质B
相同的热量
温度的变化
吸收热量
放出热量
(1)将相同的两量杯水倒入大小烧杯中,发现大烧杯里的水面升高的少;
(两个物体吸收相同的热量后,比热大的物体温度升高的少)
(2)先在大小烧杯中加入相同高度的水,现将两个烧杯中的水分别倒出一量杯,发现小烧杯里面的水面下降的多.
(两个初温相同的物体放出相同的热量后,比热小的物体温度下降的多)
1.2对内能的理解
物体的内能是比较抽象的物理概念,它涉及到对微观世界的知识,不如宏观世界直观.物体的内能是对大量分子而言的,对单个分子毫无作用.因为分子的运动是无规则的,物体内各个分子的动能大小不一,就是同一个分子,在不同时刻的动能也是不同的.物体由大量分子组成,若想研究其中某一个分子的动能是非常困难的,也是毫无作用的.我们只需要研究大量分子的宏观体现,即只研究有作用的所有分子的平均动能.还有就是内能与温度、质量的关系,学生理解起来也是比较困难的.在日常教学中笔者是这样处理这个理由的:
场景:公路上行驶的装满蜜蜂的集装箱汽车
集装箱汽车
蜜蜂物体
分子
(1)无论汽车的动与不动,蜜蜂在里面是运动的.这一点足以说明分子的运动与物体是否运动无关.(物体的机械能可以是零,但内能不可以是零,物体的内能与物体的宏观速度和动能无关.)
(2)外面的气温如果增高,蜜蜂在里面的运动要加快.(物体的温度越高,内能越大)
(3)在一定条件下蜜蜂个数越多,蜜蜂的平均动能就越大.(物体的内能大小除了与物体的质量有关外,还与物体中分子数的多少有关.不考虑势能在温度相同时,含分子数多的物体,内能较大.)
1.3对电阻大小的理解
宽阔的公路
狭窄的公路
柏油路与泥路
汽车粗导线
细导线
导线的材料
电荷
当“类比法”在物理教学中的应用由优秀论文网站www.808so.com提供,助您写好论文.汽车在宽阔的公路上行驶比在狭窄的公路上行驶时阻力小.(电阻的大小与材料的粗细有关,导线越粗,电阻越小).
汽车在柏油路上行驶比在泥路上行驶时的阻力小.(电阻的大小与材料有关)
2利用类比法进行复习
类比法可使知识条理化,它能分清概念和规律之间的相性似和差异性,从而填补知识的“空缺”,指引研究的“方向”.门捷列夫元素周期表就是通过分析归纳抓住各元素的质量排列和电荷数排列,把它们的物理性质和化学性质作类比,从而发现了“空缺”,再有目的、有方向地寻找这些“空缺”对应的元素,从而获得了巨大的成功.
2.1重力和质量复习
物理量重力质量区别定义由于地球的吸引而使物体受到的力物体中所含物质的多少符号Gm大小同一物体所受的重力随不同位置
(g值大小)的变化而变化同一物体的质量不随所
处位置的变化而变化方向总是竖直向下的只有大小,没有方向计算式G=mgm=ρV单位牛顿(N)千克(kg)测量工具弹簧测力计天平、案秤、杆秤等联系G=mg,其中g=9.8 N/kg(粗略计算时,g可取10 N/kg)2.2电压表和电流表复习
仪表元件符号接法能否直接到电源两极量程分变值读数电流表—A—串联不能电压表—V—并联能0.6 A0.02 A3A0.1 A3 V0.1 V15 V0.5 V看电表
的量程,
再读数2.3密度、比热、电阻的类比
密度比热电阻定义单位体积某种物质的质
量叫做这种物质的密度单位质量的某种物质温度
升高1 ℃所吸收的热量导体对电流
的阻碍作用公式ρ=m/Vc=Q/mΔtR=U/I属性密度是物质的属性,
与质量体积无关比热是物质的
特性与质量无关是导体的本身性
质,与电压电流无关3利用类比法对习题的处理
3.1对相同类型的题目进行类比解题
例1把盛有冰块的大试管插入烧杯的碎冰块里,用酒精灯对烧杯底部进行加热(图1),当烧杯中的冰块大部分熔化时,试管里的冰
A.熔化一部分
B.全部熔化
C.一点也不会熔化
D.无法确定
例2试管和烧杯里都装有水,用酒精灯给烧杯加热,当烧杯里的水沸腾时,试管里的水
A.会沸腾B.不会沸腾
C.一半沸腾D.无法确定
分析例1和例2涉及到两个不同的物理概念:熔化和沸腾.但我们能发现其中的共同特征就是无论熔化还是沸腾,都必须要达到一定的温度,还有就是要继续吸热.从这两点“类比”分析可知,冰和水都能达到一定的温度,但是没有办法从外界继续吸热,所以试管里的冰不能熔化,试管里的水不能沸腾.诚然,这两道题目如此“相似”,利用“类比”策略能够培养学生举一反三触类旁通的能力.
3.2模型相同的题目进行类比解题
如图2所示,P处有一高音喇叭,MN为一幢大楼,Q处有一农夫在干活,每当喇叭里播音时,农夫总能听到“双音”.求音差时间为几秒?(13取3.6)
分析声音由P点到Q点有两条路径,一条是直线,另一条是经过MN大楼的墙面反射的路线.声音经过的路径长度不同,所以经历的时间也会不同,从而农夫会听到双音.本题中,关键是如何确定反射后回声所经过的路线长度,这里也要用到的“类比”策略.我们不妨可以用“反射角等于入射角”的规律来考虑这个理由.
解声音从P处直接到Q处的路程
SPQ=3002+(300-200)2
=10013=360 m.
如图3所示,先作P点的关于MN的对称点P′,连接P′Q交MN于O点,则声音从P点射到MN上的O点,就能反射到Q点.
SPOQ=(100+300)2+3002
=500 m,
双音间的时间差为
Δt=Δsv=500 m-360 m340 m/s=0.41 s.
总之,不论物理概念的建立,还是规律的形成,还是对抽象概念的理解,还是物理知识的应用,类比都有着不可比拟的优点.只要我们平时注意加强训练,引导学生在必要时应用“类比法”来学习物理知识,不断归纳总结,就一定能够提高学生分析理由和解决理由的能力,并能在此基础上找到成功的喜悦和独立求知的策略技巧.

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