淺談類比法使抽象概念形象化

  初中物理教材中很多科學知識無法用實驗演示,教師總是強加塞給學生,使學生很快喪失了學習的趣味性,因為學生頭腦中裝的物理素材很少。作為教師,應通過類比法讓科學道理形象化,形象化的東西擺在學生面前,學生才會真真切切感覺到。初中學生需要的就是這種感覺,有了這種感覺,他們的求知慾才會應運而生,學習趣味會更加濃厚,課堂會更加活躍,教師教得輕鬆,學生學得快樂,從而提高教學效益,收到事半功倍的效果。

  現敘述一個案例:

  一、導體中為什麼會有大量的自由電子?而絕緣體中幾乎沒有自由電子?

  教師講:電子繞原子核旋轉,不同物質的原子核束縛電子的本領不一樣,絕緣體相比之下束縛電子本領更強,很少有電子可以掙脫原子核的束縛成為自由電子。

  教師類比: 各班的班長對自己班的學生的束縛能力不一樣,自習課時,能力強的班長管理的學生會認真做作業,很少有學生不認真做作業,類比為自由電子,能力弱的反之。

  二、電流怎樣形成?

  教師講:如金屬導體,在沒有電壓作用下,它裡面的自由電子是雜亂無章運動的,不能形成電流,一旦在電壓作用下,這些自由電子便由雜亂無章運動改為定向移動,即形成電流。

  教師類比:把你們的教室看成一段導體,每個學生看成一個自由電子,沒有教師的管理,你們在教室裡隨便走動,這時能不能定向走動?假如教師管理,讓你們排成一列縱隊,圍繞教室逆時針轉圈,這時能不能定向走動?

  三、如何依據電流的流向分析正常電路和電源短路?

  準備知識:

  ***1***電阻表示導體對電流阻礙作用的強弱。

  ***2***基本電路中的四大元件:電源、導線、開關、用電器***電阻***。

  ***3***向學生說明:這些元件本來都有電阻,而往往忽略電源、導線、開關的電阻,而不忽略用電器的電 阻。

  ***4***電源外部自由電子由負極移向正極***物理學中規定,電流由正極流向負極***。

  ***5***打比方:電流欺軟怕硬。

  ***6***微弱電流忽略不計。

  1. 教師講:電源短路是將導線直接接在電源的兩端,形成強大電流,迅速燒燬電源,甚至引發火災,這是嚴重的電路故障。如圖1所示。

  教師類比:你們都在教室裡,現要出去且只有前門可走,前門有一個人守門,這人很軟弱***類比為無電阻***,你們蜂擁而出,會不會形成強大的擁擠?會不會有危險?

  2. 教師講:如果在圖1電路中接一個白熾燈泡,就不會形成強大的電流,也不會有危險。如圖2所示。

  教師類比:如果守門人很凶,你們只會排隊而出,會不會形成強大的擁擠?感覺安全嗎?

  3. 教師講:如果將一根導線並在燈泡的兩端***試觸法***,看到燈泡不亮,用電流流向分析,電流流到十字路口作出的選擇是:不經過燈泡,而是繞道而行。如圖3所示。

  教師類比:你們現在要出教室,前後門都開著,前門守門人很凶,而後門守門人很軟弱,你們便不會從前門走,而是從後門蜂擁而出,同樣會形成強大的擁擠。

  小結:如果這個類比法用得好,後面的如①串聯電路的區域性短路和電源短路;②並聯電路只有電源短路;③電路故障分析等難點內容都能夠很好的被學生掌握,且印象很深。

  分析這個案例,不難看出:

  ***1***原子核與核外電子是微觀領域的微粒,學生對它們毫無感性認識,自然也不知道自由電子是怎麼回事,實驗演示更不可能,只能利用學生熟知的巨集觀世界來類比,達到一種活靈活現的效果,使學生保持對電學的一種求知慾望。

  ***2***再把學生比作每個自由電子,他們對自己的運動形式造成的整體運動效果是很清楚,類比到電流的形成,就有一種身臨其境的效果,在學習過程中體會到學習的樂趣。

  ***3***教師一直強調短路,但學生對短路的認識一直模糊不清。我們用試觸法做實驗,看到實驗現象,那畢竟是微觀微粒運動的巨集觀外在表現。教師覺得自己講得很清楚了,可學生還是不清楚。通過這種類比法,學生不僅學得清楚,還覺得電學知識很簡單。

  ***4***依據電流流向分析電路,在電學中是至關重要的。上述案例中的類比法就說得很透徹,學生在輕鬆的學習環境中找到解決問題的法寶。

  總之,教學是一門藝術,我們教師要多想一些方法,讓學生避開沉重的作業負擔,激發學習興趣,提高教學質量。