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类比法的应用8篇

时间:2023-06-14 09:35:59

类比法的应用

类比法的应用篇1

吴辰武

合浦师范学校广西北海53治理发愣功0

类比是一切理解事物和思维方法的基础,作为一种逻辑方法,它在教学中有广泛的应用。在数学教学中应用类比法,可以帮助学生理解、鉴别各种概念、性质、定理、公式、题型等,达到正确认识,确定行之有效的解题策略的目的。这样既可以加强"双基",又利于培养学生良好的思维品质。

所谓"类比教学",就是对有联系的知识进行归类比较,帮助学生找出知识之间的相同点、相似点和不同点,达到掌握知识的目的,在学习过程中,当新旧知识彼此相似而又不完全相同时,对原先知识又是一知半解,掌握不好时,新旧知识必然会混淆不清,应用时难免错漏百出,若不及时加以排解,势必影响其他章节的学习。因此,在数学教学中,只有通过反复地归类比较,指出知识间的异同,帮助学生认识数学的本来面目,并加深印象,才能学好数学。

类比教学法既能从纵向找到新旧知识间的关系和区别,又能从横向找到有关知识的关系和区别。所以,在数学教学中应用类比方法进行教学与复习,就有着不可替代的作用。

1运用类比教学法,讲解要少而精

教师对类比教学法在思想上要有正确的认识。在数学教学中,许多老师由于求胜心切,搞题海战术,题目讲得多而广,满堂灌,但都是为讲解而讲解,匆匆忙忙,往往收效甚微。如果在数学解题中多用类比法,讲解少而精,必定会取得事半功倍的效果。正如奥苏伯尔所说:"教育工作者向来强调学习广度的重要性,而把它与学习的深度对应,实际上如果在两者之间作出选择,我们宁愿少而精的知识,不愿要多而囫囵吞枣,少些但巩固的知识既有用又可以迁移,大量混淆不清的知识是完全无用的。"

2运用类比法教学,必须要有针对性

类比教学中类比材料要有针对性。要从学生作业或试卷中的常见错误及缺漏中取得信息并寻求类比的典型材料。另外,课文的许多有内在联系,貌似实异常,似是而非的知识都特别注意加以类比,寻求并分析各自特点,掌握各知识在解题中的正确运用,避免张冠李戴,达到教与学的最佳效果。类比教学中我们要多掌握些实用的类比方法并灵活加以运用。常见的数学类比法有:

2.1因果类比法。是根据类比的两个对象各自的属性之间可能具有抽一种因果关系而进行的一种推理方法。

2.2结构类比法。由于结构上极其相似,而将特征命题的条件或结论类比已知公式,进行适当代换,从而使问题获得解决的方法。

2.3简化类比法。先解一道比原题简单的类比题,以便从中受到启迪,从而获得原题的解题思路和方法。

2.4降元类比法。解决三维空间的某些问题便可以类比二维空间中的相似问题。

要注意在类比教学的同时,要辅之以非智力因素的教育。心理学家认为"突出人才与平庸者间的显著区别,并不限于智力水平的高低,而是决定于自信心,坚持性及自制力等非智力因素的优劣。"非智力因素的影响在复习阶段显得尤为突出,特别是差生总觉得自己基础差,积重难返,对学生缺乏信心。因此,我们应努力消除他们消极情绪,对学生多鼓励多辅导,用类比法帮助他们加深对知识的理解,使他们掌握学习方法,树立自信心,一步一个脚印迎头赶上。

3类比法教学,要充分利用反馈效应

类比法的应用篇2

一、什么是类比法

英国物理学家卢瑟福为了探索原子结构,曾经做了有名的α粒子散射实验,实验结果表明:原子的大部分质量和电荷集中到一个体积很小,质量极大的核上,核外电子只有极小的质量。卢瑟福为了解释他的实验结果,便将原子和太阳系类比。

在物理研究中,将熟悉的物理对象与待研究的物理对象相比较,找出他们已知的共同点、相似点或相联系的地方,据此推测出待研究对象也可能具有熟知对象的另一些特征。这一逻辑推理方法就叫物理类比方法。

类比方法可用逻辑语言表述为:

若A对象具有P、Q、R、S属性,B对象具有PQR属性,并且PQR属性分别与P、Q、R相似、相同或有联系。则B对象也可能具有S属性,并且S与S相似、相同或有联系。

二、应用类比方法形成物理概念

对于一些极为陌生的、抽象的物理概念,如果能用熟悉的、形象化的事物去类比,那么往往会产生“一语道破天机”的惊人作用,加速认识进程。

例如:应用类比方法建立“物体间的分子间的享相互作用力”概念。

我们知道,在任何情况下,分子间同时存在相互作用的引力和斥力,引力和斥力打下都跟物体分子间的距离r有关。

三、应用类比方法引进新概念

例如:学习磁场时,对表示磁场的概念――磁感应强度可以这样引如:电场对其中的电荷有电场力的作用,研究电场强弱的时候,我们用电荷在电场中的受的电场力与电荷量的比值F/q表示电场的强弱,叫做电场强度.类似地,磁场对其中的电流有磁场力的作用,研究磁场的强弱,我们可以分析电流在磁场中的受力情况着手,找出表示磁场强弱的物理量.但是电流在磁场中受力与电荷在电场中受力不同,所以我们把导线垂直磁场时,电流所受的磁场力与电流和导线长度的乘积F/IL叫做磁感应强度,表示磁场强弱.

四、应用类比方法理解概念

应用类比方法帮助我们理解概念的例子在高中物理中比比皆是。

例如,用做机械运动的物体的动能和势能去类比“物体分子无规则运动的动能和势能”。用水滴的集合在水管中沿一定方向流动形成水流,去类比“电荷在电路中沿一定方向流成形成电流”;用水流会受到水路上的阻力去类比“导体虽容易导电,但同时对电流有阻碍作用――电阻”;用水流可以推动水轮机做功去类比“电流通过电动机带动其他机械设备也会做功”;用机械运动做功,机械能转化为其他形式的能,去类比“电流通过用电器做功,电能转化为其他形式的能”;用重力做功量度重力势能变化,去类比“电场力做功量度电势能变化”;用水位类比电位,用水压类比电压等等。

五、应用类比方法研究物理学

在物理教学中,恰当的配合性概念的引出,介绍物理学家应用类比方法探索、研究物理学的成功事例,既能使教学新颖、活跃,又能潜移默化地使学生受到物理方法教育,激发学生的探索精神。

例如,教学欧姆的前前后后,可做如下介绍:德国物理学家欧姆曾经把电流的传导与法过数学家、物理学家傅利叶的热传导想类比,推出了“通过导体的电流与导体两端的电压成正比”的结论。随后他又用实验进行了证明,终于建立了如今我们学习的欧姆定律。

六、应用类比方法找出实验方法

在用实验研究物理现象、规律时,我们往往会感到无从下手,如果运用类比方法则比较容易找到切入点。

例如:我们在学习眼界影响电阻实验时,告诉学生运用控制变量法进行研究。到了下一章,学习欧姆定律时,用实验研究电流与电压、电阻的关系时,我们可以把这几个实验和上一次实验进行类比,都是研究一个物理量与几个量的关系。因此可以象上一实验,用控制变量法研究。即先把电阻一定,改变电压,研究出电流与电阻的关系,这样就找到了实验方法。在物理学中,类似实验很多。

七、类比方法的基础、局限与正确运用

类比方法是由个别到个别或一般到一般的不完全归纳推理。因为已知的相似属性和推出的相似属性之间不一定有必然联系,所以从两个对象之间在某些属性方面的相识或相同,并不能得出它们在某些属性方面必然相似或相同的结论。可见,运用类比方法得出的结论不一定都是可靠的。

类比推理等到的结论的可靠程度是由相比较的两个对象所共有的性质和推出的性质之间的联系决定,只是有类比的相同属性多,靠类比属性与类比推属性有本质联系或联系密切,则类比所行结论就比较可靠;否则,可靠度就小。

类比法的应用篇3

关键词:类比教学法;大学数学;应用

在数学教学过程中,类比教学法(以下简称“类比法”)是最重要、最基本的一种教学方法,即对有联系的知识,找出其相同点、相似点和不同点,以达到理解、掌握知识的目的。其中降元类比法、简化类比法、结构类比法和因果类比法是比较常见的数学类比法。在讲解三维空间的某些问题时可考虑利用降元类比法,用二维空间中的相似问题进行类比;当讲解一道比较难的题时,便可考虑利用简化类比法,可以先讲解一道跟原题类似但比原题简单的题目,使学员能从中受到启发,进而找到解决思路和方法;把特征命题的条件或者结论与已知的公式进行类比,然后经过适当代换解决问题的方法即为结构类比法;因果类比法是根据类比的两对象可能具有同种因果关系而进行推理的方法。

一、类比法在高等数学教学中的应用

高等数学的主要内容是一元、多元函数微积分,而多元函数微积分的许多概念、定理、性质和方法都是由一元函数微积分推广发展来的,如果在教学时对这部分知识采用类比法讲授,让学员用已学知识和新知识进行类比,将会发现学员能够更好地理解和掌握新知识,同时学员学习的积极性和主动性也明显提高,学员的类比思维也从中得到了培养。

比如路面连续这个概念,它指的是路面的高度没有急剧变化,或者说前进距离不大时,路面的高度变化也不大,这样学员就能自然了解连续的定义了。

二、类比法在概率论与数理统计教学中的应用

在讲解随机事件的关系运算时,由于事件是一个集合,因而事件间的关系与事件的运算就可按照集合论中集合之间的关系和集合运算来处理;事件运算的性质如交换律、结合律、分配律都可对照集合的相应性质进行类比学习。

三、类比法在线性代数教学中的应用

在学习矩阵概念的过程中,可用数的概念进行类比,因为矩阵是一个矩形数表。又由于学员已经掌握了数的加、减、乘、除等运算,因此在学习矩阵运算知识时,可采用类比的教学方法,使学员更好地理解矩阵的加、减运算,并得到关于矩阵加减法的运算规律。

对于分块矩阵的运算的学习,可先列出分块矩阵的加法、数乘、乘法运算方法,再让学员回忆矩阵的运算方法,并与之作比较,会发现两者的运算方式十分相似,这样能使学员更牢固地掌握矩阵和分块矩阵的运算方法。

四、运用类比法教学可培养学员的猜想能力和迁移推理的能力

1.运用类比法教学可培养学员的猜想能力

高等数学中,在讲解广义积分知识时,可把无穷级数的内容作为类比引出相关内容。举个例子,我们知道判断一个级数是否是正项级数,可利用比较判别法等。因此,对非负函数的广义积分的判断,可引导学员猜想,进而发现广义积分的比较判别法,同时学员的猜想能力也得到提高。

2.运用类比法教学可培养学员的迁移推理能力

空间解析几何中,在讲椭球面、双曲面及抛物面的概念时,可与平面解析几何中的椭圆、双曲线及抛物线进行类比教学;线性代数中,由二元、三元方程组的解法类比引入n元方程组的解法,即克莱姆法则。这样做,可让学生将原有知识进行迁移,展开丰富的联想,形成新的观点,同时也培养了学员的迁移推理能力。

把类比法应用于数学教学,能够活跃课堂气氛,提高教学效果,还能够使学员掌握类比的思维方法,有效培养学员分析问题和解决问题的能力。但是类比也不是万能的,不要盲目随意地用类比法进行教学,要用得恰当到位,才能最大化地发挥其积极作用。

参考文献:

类比法的应用篇4

一、类比法的内涵

所谓类比法,指的是在教学期间,数学教学将数学概念和相关性质等展开对比,在类别过程中,明确类比对象间的关系,从旧的知识点中找到新发现,并得到一定结论。类比法作为一种全新的教学方法,是当前数学教学中被广泛采用的方法,将类比法与数学教学有机融合在一起,能够对学生思维能力和推理能力的提升奠定良好基础。

二、类比法对初中数学教学的作用

数学是自然科学的重要分支,在学习数学知识时,需要学生具有举一反三的能力,然后根据数学知识环环相扣的特点,循序渐进展开深入的数学学习,将类比法运用在数学教学中,有利于学生对复杂的数学知识加以分类,并通过分析和总结,使学生的思维能力得到培养。同时,师生在类比法的作用下,能够从某个数学对象迁移到另外一个数学对象。总之,师生借助于类比法进行数学教学和学习,可以优化数学课堂教学效果,并促进学生由浅到深地学习数学知识。在初中数学教学过程中,为了使学生学到丰富的数学知识,有助于师生掌握正确的数学教学和学习方法,教师应当将类比法科学运用在初中数学教学中,让学生在实践中合理应用类比法,从而最大限度地提升初中数学教学质量,充分调动学生学习数学的兴趣。

三、类比法在初中数学教学中的有效应用

1.通过类比法引出新的数学知识

在初中阶段,数学是一门十分重要的科目,学生学习数学知识对其思维能力的提升发挥了巨大作用。数学知识具有抽象性和逻辑性,如果采取的教学方法不合理,将导致数学教学效果难以有效提高,而且学生面临复杂的数学知识,久而久之其学习数学的积极性下降,所以为了优化数学课堂教学效果,数学教师应该创新教学模式,加强对类比法的应用。

数学教师在运用类比教学法期间,应当发挥类比法的作用,在类比法的作用下,教师一定要培养学生通过所学习旧的数学知识,进而引出新数学知识的能力,并灵活运用所学习的知识解答不同的数学问题。如在“全等三角形”教学过程中,数学教师先是给学生介绍有关全等三角形的理论知识,使学生对全等三角形有一定的理解。由于全等三角形是相似三角形的一个特殊例子,所以教师将全等三角形和相似三角形进行类比,以相似三角形为例,结合相关概念和方法等,进而推理出全等三角形,学生根据教师类比和推导的过程,能够对全等三角形知识有全面理解,从而为其学习数学知识发挥了较大作用。

2.类比法在几何定理教学中的应用

对于初中数学而言,几何是数学中的重要组成部分,学生通过学习几何知识,对培养其空间思维和逻辑思维起到了重要作用,所以为了全面提高初中数学教学质量,教师应该对几何教学予以高度重视,并将类比法合理应用到几何教学中,从而促进数学教学质量的提高。例如,在“三角形外接圆”的教学过程中,教师将外接圆与内切圆进行类比,分析二者的性质,有利于学生找到二者的异同点,使得学生在运用类比法时学会分析和总结。其中图1是内切圆,图2是外接圆。

类比法的应用篇5

[关键词]类比法 大学物理 刚体力学

[中图分类号]0413.1 [文献标识码]A

类比法是一种常用的教学法,如果使用得当,可以大大简化教学过程,提高教学效果。关于类比法在教学中的应用,已经有过很多的讨论[1,2]。本文将以刚体力学为例,讲述类比法在大学物理教学中的应用。

大学物理的力学部分相对于中学物理的力学部分在内容上最大的差别便是增加了刚体的内容。该部分内容是大学物理力学篇的重点,但由于其对学生而言是全新的内容,故也是一个难点。但如果利用类比法,该部分的教学将大大简化。我们注意到,刚体部分的每一个概念、定理、定律在质点力学中几乎都能够找到其对应。下面我们将从基本物理量的对应出发,用类比的方法给出刚体绕定轴转动的所有定律。

一、基本物理量的类比

质点力学有五个基本物理量,它们是位置x,速度v,加速度a,力F和质量m;刚体力学中有五个与之对应的基本物理量,依次是角位置θ,角速度ω,角加速度β,力矩M和转动惯量J。

教学时可以先介绍这五组对应的基本物理量,然后再类比的讲述转动惯量的定义和意义:质量衡量平动惯性,转动惯量衡量转动惯性。相信有了上述对应后,学生对转动惯量所代表的物理意义的理解也会非常容易。

二、基本运动定律的类比

质点力学的核心运动定律是牛顿第二定律,即

F=ma (1)

根据上述对应,在刚体力学中,与F对应的是力矩M,与质量m对应的是转动惯量J,与加速度a对应的是角加速度β。于是,牛顿第二定律在刚体力学中的对应式为

M=Jβ (2)

这是刚体力学中的核心定律――转动定律。牛顿定律告诉我们,平动加速度与受力成正比,与质量成反比;转动定律告诉我们,转动角加速度与力矩成正比,与角加速度成反比。

三、作用累积效果的类比

力有两个累积效果,一是对空间的累积,二是对时间的累积,其累积效果分别为

(3)

(4)

其中,(3)式为动能定理,(4)式为动量定理。根据上述物理量的对应关系,很容易将上述关系式对应为

(5)

(6)

(5)式左端为力矩对空间的累积,为力矩的功;右端 与质点的动能相对应,为刚体的转动动能。这样一方面给出了力矩功和刚体转动动能的计算方法,也给出了刚体力学中的动能定理,即合外力矩的功等于刚体转动动能的增量。(6)式左端是力矩对时间的累积,称为冲量矩;右端Jω与质点力学中的动量mν对应,为转动角动量。这一方面给出了冲量矩和角动量的定义,也给出了刚体转动的角动量定理,即合外力矩的冲量等于刚体角动量的增量。

四、守恒律的对应

令(6)式左端为零,便得到了刚体力学中的角动量守恒定律,简言之即合外力矩为零,角动量守恒。该定律与质点力学中的动量守恒定律相对应。

其实,类比法并不限于刚体力学,在电磁学中也有重要的应用。如,静电场中的高斯定理在应用时可以与恒定电流磁场的环路定理进行类比,电场能量的计算式可以与磁场能量的计算式进行对比,电容的计算方法可以与电感的计算方法对比等等。总之,类比法如果应用得当,会简化教学、事半功倍。

[参考文献]

[1]刘琳.类比法在普通物理教学中的应用[J].马钢职工大学学报,2003,13(2):37-39.

类比法的应用篇6

【关键词】类比法;高中;化学教学;应用

1.类比法在高中化学教学中的应用现状

通过研究高中化学教材找出了22处类比,其具体的数据如表1,其中涉及微观粒子及其结构方面(包括原子结构、分子结构和晶体结构等方面的内容)11处,占总数的50%;而元素化合物性质方面仅有1处。

2.类比法在高中化学教学中的积极作用

2.1加强对化学概念和规律的理解

在“化学平衡状态”中有这样的描述:“如果把溶质在溶液中形成饱和溶液时的状态称为溶解平衡状态,那么对于化学反应体系来说,就应当称作化学平衡状态。溶解平衡所具有的一些特征,在化学平衡体系中都可以找出对应点。又如,在反应体系中同时存在着正逆反应两个过程,当这两个过程的速率不相等时,常常只能观察到某个方向的变化。”可以看出,教材是从学生已熟悉的知识“溶解平衡状态”作为类比对象,将“化学平衡状态”作为目标概念,使学生在原有的知识基础上建立起目标概念,从而理解化学平衡也具有类似溶解平衡的许多特征。

实践表明,将类比法应用于化学教学,不但可以增强化学教学效果,也可以有效提高学生解决问题、分析问题的能力。掌握科学思维方法可以提升人的科学素养,知识可以遗忘,素养却伴随一生,这才是最宝贵的财富。

2.2追求计算综合能力的迁移

立意新颖的习题能很好地考查学生的学习潜能、创新能力和文化素质,也有利于实施素质教育和选拔人才。命题专家也常常将科学家思考和解决问题的思路进行概括整理而提炼出一些开放型的试题,以训练学生的科学思维能力,而这类问题的解答一般都要经过联想、估计、类比、验证等途径,其中类比法又恰恰是最主要的方法。这一创新为试卷注入了生命力,激活了化学课堂的教学,也增强了学生学习化学的兴趣,又较好地考查学生从题设背景中获取和处理信息、运用信息解决问题的能力。

例:

NO2、NO和O2混合气体溶于水的计算。解NO2、NO和O2混合气体溶于水的关系量的确定,要抓住两个基本反应以及由它演变的两个反应,即:

由上述方程式可以得出:当混合气体是NO2和O2,且体积比等于4:1,因为发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,则混合气体通入足量水中恰好完全反应生成HNO3,无气体剩余;同理,若二者的体积比大于4:1时,剩余NO2,再由②式知,若二者的体积比小于4:1,最终剩余O2。

总结

论文阐述了类比法在化学基本概念和基础理论教学、习题教学、实验教学、化学反应教学等中的应用,探讨了类比法应用于化学教学的具体化学教学案例。

【参考文献】

[1]吴海洋.类比法在“化学反应原理”教学中的应用[J].新课程学习.2012(06)

[2]赵春哲.类比法在高中化学教学中的应用[J].新课程(上).2011(04)

类比法的应用篇7

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。

“单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容是物质的一种特性,用来描述物质吸热本领的大小。”这些对初学物理的学生来说较难理解。我在教学中,将比热容比喻为人的饭量,吸收的热量比喻为人吃的饭,升高相同的温度比喻为都吃饱。“让饭量不同的两人都吃饱,饭量大的吃得多。让他们吃同样多的饭,饭量小的先吃饱。”类比“质量相等的不同物质,升高相同的温度时,比热大的物质吸收的热量多,而它们吸收相等的热量时,则比热容小的物质温度升高的多。”这样容易理解得多了。

二、类比法在抽象物理量教学中的应用

自进入电学以来,我们陆续会接触比较抽象的物理量,比如电路中的电流,电压,力学中的力,电磁学中的电场,磁场等等,这些基本的概念是我们日常生活中能够感受但不能直观的展现在我们的面前,这些学生新接触的物理量,比较抽象,学生很难理解,那么采用“类比与归纳”思想对学生学习新知识,重新构建知识体系,建立物理模型,培养学生形象思维都有很大的好处。通过类比真正让学生能够通过联想,触类旁通,在以后进一步的学习中形成思维的习惯。下面通过几个实例来说说明类比法在初中物理学中的教学。

1、摩擦起电中的应用

在讲解这一节中摩擦起电的原因时,学生对两个物体摩擦时,束缚电子能力强的原子得电子带负电,束缚电子能力弱的原子失去电子带正电,以及同种材料的原子摩擦不带电的问题很难理解。可将原子核类比为皇帝,离原子核较近的电子类比为皇帝身边的内臣(备受宠幸),较远的电子类比为皇帝的外臣(备受冷落),当不同的原子相互摩擦时类比为原子核的最外层电子(外臣)在相互交流,(互相诉苦),备受冷落的核外电子就开始跳槽(不受重视要换工作)进入到了另外一个原子中,故摩擦起电的实质是电子的转移,电子从一个原子转移到了另一个原子,得到电子的原子对外显负电,失去电子的原子对外显正电,在电子转移的过程中电荷是守恒的。通过这一类比,学生能够很快明白摩擦起电的原因,同时也形象生动,增强了学生学习的兴趣。

2、电路中的应用

水流类比电流,水压类比电压,电阻类比高山,导线类比平缓的河床。

对于刚进入初二阶段的学生,刚进入电学就开始学习电学中的三个基本物理量,电流,电压,电阻,对于这类看不见摸不着的抽象物理量的教学,我们要联系学生思维中所熟知的生活常识,通过类比分析达到同学掌握抽象物理量的目的,通过平日的教学,我总结了电路的类比学习方法。

在日常的教学中我还自创了“高山流水图”帮助学生理解电流,电压,电阻。

3、 重力场,电场,磁场的类比应用

场作为一种抽象的物质,我们看不见摸不着,不好直接引入新课,所以在新课之前必须有前期的铺垫。我们可以先引入生活常见的风,对于风,我们也是看不见摸不着的,但是我们可以根据风的作用效果来研究它,感受它,比如,风吹过树叶会发出声音,树叶会摇摆,我们可以感受到风带给我们的感受,春天,春风拂面,夏天,凉风爽朗,秋天,秋风萧瑟,冬天,寒风刺骨。通过树枝的偏折程度判断风的大小,树枝的偏折方向判断风的方向。同理,场我们也看不见摸不着,我们同样可以用它们所产生的效果来研究它们的特性。如在研究重力场时,我可以根据任何上抛的物体都会落回地面说明重力场的方向竖直向下,同理可以根据磁极间的相互作用效果说明磁场的存在,通过大家熟知的重力场的类比让学生掌握电场,磁场。

三、类比归纳法在同类物理学习中的应用

“类比与归纳”思想指的是联系已学旧知识与技能,联想与对比出相近或相似的新知识与技能,从而达成知识的重新构建的思想。在物理教学中教师若能运用“类比与归纳”思想,往往给学生的学习带来许多方便,加深学生对知识的理解。

例如在学习内燃机的时候,很多同学虽然理解汽油机和柴油机的工作循环过程,但当碰到考试题目的时候依然印象模糊,含混不清,究其原因就在于很多同学没有通过列表类比两种不同内燃机工作的异同点,没有形成清晰的印象,如果通过列表对比学习,同学们就在头脑中就很清楚的掌握两种不同内燃机的工作过程,从而提高解题速度,提升正确率。

四、在类比中应该注意的问题

1、教师在类比的时候力求做到语言简练,通俗易懂,讲抽象的问题具体化,复杂的问题简单化,要适当的配以示意图,挂图等多种方式调动学生的学习兴趣,力求形象生动,简单明了。

2、注重科学性,在类比的时候,教师一定要高屋建瓴的看待问题,不能给学生造成思维上的误导,类比中的误解,尽量贴近科学实际,做到类比有章可循,严密合理。

总之,类比法是研究问题的重要方法,他是在利用已有的知识去类比新知识的一种可行的办法,无论是在物理学中还是在其他自然科学中都广泛的应用,物理学中的抽象概念的建立,同类规律的归纳等等都要应用到类比法,类比法的在初中物理课堂的应用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。正如康德所说:“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。”但在老师在引导的同时一定要注意类比事物之间的区别和联系,防止学生盲目类比,走进误区。

类比法的应用篇8

关键词:类比法 类比模式 静电类比法的修正

类比法是指两个或两类对象都具有部分相同或相似的属性,从而可类推出它们的其他属性,也可能相同或相似,其结论是否正确经试验验证。实际上是用已知的现象或过程同未知的现象和过程相比较,找出它们的共同点、相似点或联系,然后以此为根据推测未知的现象或过程也可能具有已知的现象和过程的一些特性和规律。类比法是人类认识客观世界过程中的一项重要的科学方法,在各门科学中都有广泛应用。

类比法既是教学或科研的一种方法,也是一种思维模式。其操作的程序为:首先通过比较选择和确定类比对象,通过比较、联想、类推得出结论。选择对象是关键,比较、联想、类推是类比法的基础。

一、类比模式的分类

物理学中常用的类比模式有以下七种。

(1)两种对象有本质区别可以用类比对象的形象或象征性符号来比喻研究对象(包括抽象概念)。这通常用于理解抽象概念方面,如用流体的流量比喻电通量或磁通量。

(2)模式类比,借用一个直观形象或过程来说明物理对象和过程。例如弹性媒质质点间的吸引与排斥的作用力模型,借助于弹簧振子的串、并联来表示。

(3)直接类比,借助于所研究的对象有相似之处的其他事物或数学公式进行类比。例如表述实物粒子的德布罗意方程,是直接类比光量子的波粒二相性方程得到的,而不是推导出来的。

(4)对称类比,自然界或物理规律常常表现出一定的对称性,可通过对称关系进行类比。例如由变化的磁场产生电场(涡旋电场),运用对称类比推出变化的电场产生磁场这一结论(位移电流)。

(5)等效类比,爱因斯坦的广义相对论是一个典型的等效类比的例子。他说:“做加速运动的参照系。在时间、空间的小范围内与引力场等效。”

(6)因果关系类比,根据一个对象的因果关系类比的推出另一个对象的因果关系。例如爱因斯坦利用引力场与电场的平方反比规律的相似之处,由加速运动的电荷辐射电磁波的现象,类比提出用加速运动的物质辐射引力波的理论。

(7)数学类比,借助两个数学模型或数学公式之间的相似,用一个领域的规律去探索令一个领域的规律。例如电场与引力场是数学形式相同的平方反比规律,通过相似变化来分析引力场的规律。

二、类比法的作用

比较、联想、类推可以促进人们的形象思维发展,激发人们的想象力,起到由此及彼触类旁通的作用。类比法在人们认识新知识的过程中有迁移作用。有些类比法如上边的比喻类比、模型类比并不严格,而有些类比法可得到问题的严格解,如静电类比法。在工科物理教学中,运用类比法可起到事半功倍的效果。

以下是在大学物理教学中(电磁学部分)归纳的类比问题:

1.磁学与电学物理量的类比

电学中的点电荷q与磁学中的电流元 对比,电学中的电荷线密度λ与磁学中的电流强度I对比,电学中的电荷面密度σ与磁学中的电流面密度i对比,电学中的电荷体密度ρ与磁学中的电流面密度j对比,电学中的介电常数ε与磁学中的磁导率倒数1/μ,电学中的电矩pe与磁学中的磁矩pm对比,电学中的电场强度 与磁学中的磁感应强度 对比,电学中的电位移矢量 与磁学中的磁场强度 对比,电学中的极化强度 与磁学中的磁化强度 对比。

2.磁场与电场规律的类比

电介质的电极化面电荷密度与磁介质分子电流面密度类比,电位移矢量 与磁场强度 类比, (各向同性), (线性介质);电学的库伦定律与磁学的安培定律类比;电场的高斯定理与磁场的高斯定理类比;电场的环路定理与磁场的环路定理类比;从解题方法上看,电场部分的分立电荷的叠加原理与磁场的分立电流场的叠加原理类比;连续电荷的积分方法与连续电流的积分方法类比。

3.磁感应强度与电场强度的类比

无限长均与带点直线的电场与无限长载流导线的磁场的类比;无限长均匀带点圆柱面的电场与磁场无限长直载流圆柱面的磁场的类比;无限长均匀带电圆柱体的电场与无限长均匀载流圆柱体的磁场的类比;无限大均匀带电平面的电场与无限大均匀载流平面的磁场的类比;无限大平行均匀带电平面的静电场与无限大平行反向电流大平面的磁场的类比;点偶极子轴线延长线上一点的电场强度与圆环形载流线圈轴线上一点的磁场的类比。

三、对静电类比法的修正

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