在“类比”“迁移”知识点情况下的有效复习

时间:2022-08-13 09:49:46

在“类比”“迁移”知识点情况下的有效复习

“类比”是将一类事物的某些方面进行比较,常以某一事物的正确或谬误证明这一事物的正确或谬误.“类比法”属于平行式思维方式,因此经“类比”后的推理也叫“平行式”推理.“类比法”的作用是“由此及彼”,因而“类比法”的特点是:“先比后推”.

“迁移”是一个多角度、多方位的动词,这里所讲的“迁移”是知识点的迁移,有时我们还讲学习的“迁移”,它是学习活动中的一种方法,即把已获得的知识、情感和态度对后续学习活动产生的影响或后续学习活动对先前学习活动也能产生的影响联系起来.在学科教学活动中,知识的迁移其实上是知识综合运用的一种手段,这里还包括跨学科、跨方向的.总而言之,知识的迁移就是要将已学过或已获得的某些知识联系到其他问题之中,从而发现和解决新的问题.

怎样在“类比”、“迁移”知识点情况下进行有效的复习呢?笔者将以具体的实例从以下几个方面谈谈个人的处理方法.

1 基于光经三棱镜二次折射后看光的偏折方向

1.1 理论依据

光从光疏媒质(如空气)斜射进入光密媒质(如玻璃或水),折射光线将偏向法线,折射角小于入射角;光从光密媒质斜射进入光疏媒质,折射光线将偏离法线,折射角大于入射角.

1.2 光路图

如图1所示.光由空气进入玻璃时,“ < ”;光由玻璃进入空气时,“ > ”.由此可见:光经三棱镜连续两次折射后,最终的光线将偏向三棱镜的底边方向.

2 探究凸透镜、凹透镜的奥秘

这里的探究过程实质上是一个“类比”过程,同时还涉及到一个模型转化问题.如下图2所示:若将两个三棱镜颠倒放置合为一个“整体”,则颠倒放置后的两三棱镜模型其外形与凸透镜非常相似,而它们对光线的作用情况又是如此的吻合.比较图2和图3则一目了然.为使学生对此产生坚信无疑的效果,我们可通过实验加以论证,这种将理论与实验的有机结合必将产生显明的效果.由于我们所使用的凸透镜均为“薄透镜”,当我们忽略厚度的影响时将会出现如图3的光路,即与主光轴平行的光线经凸透镜折射后必会聚于一点,即该点为凸透镜的“焦点”.

在进行课堂教学的实际过程中,我们还时常发现这样一个问题:譬如:“请根据图4中的入射光线.作出相应的折射光线”.

当我们请学生上黑板完成上述作图时,偏偏会出现如图5中的错误情况.

为什么会导致如此低级的错误呢?究其原因还是学生对刚才所提及的问题没有真正地掌握,或者是由于受图2的思维定势所致.

解决问题的策略和重新提出的问题是:如果我们将图1所示的三棱镜按如图5的方法重新放置,则组合后的形状岂不是相当于“凹透镜”吗?根据光的折射规律,将会出现如图6所示的情况,即平行光线经其折射后折射光线向底边“发散”了.因此,当我们通过模型的转化方式并采用“类比”的手段,最终通过演示实验,可以相信我们的学生就再也不会犯这种低级的错误了.顺便讲一下,如果我们反向延长两折射光线,则经延长后的两束光线必相交,且此交点为凹透镜的“虚焦点”.

3 由光的色散现象探究不同色光经同一凸透镜折射后各色光“焦距”的长短

这里需要交待的问题是:对某一单色光而言,若该色光沿主光轴方向入射到凸透镜上,其焦距的长短是一定的,但由于不同色光其波长和频率皆不相同,故折光能力也不一样.

图7为某同学在探究“光的色散现象时”,看到太阳光经三棱镜后在光屏上出现的各种色光的分布情况.该同学对此现象产生了浓厚的兴趣,受此启发并进行了思考:如果在“测量凸透镜的焦距时”,分别用红色光、紫色光沿平行于同一凸透镜的主光轴入射时,红色光、紫色光对凸透镜的焦距是否相同呢?于是他按照图7的方法通过实验并加以论证.实验前他与同组的同学先进行猜想:猜想一:不同色光对凸透镜的焦距不一样;猜想二:既然是同一凸透镜则各种不同色光对凸透镜的焦距是一样的.你认为哪种猜想是正确的?请通过实验写出对上述两种不同猜想所作出的推断依据.

关于这个问题,我们可使用“知识迁移”等推理手段,帮助学生分析,具体方法是:太阳光经三棱镜折射后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七色光,由图8可知:三棱镜对红色光的偏折能力小于对紫色光的偏折能力,其会聚点(焦点)不在同一点.结合图9不难看出猜想一是正确的,具体推断的依据是:红色光经三棱镜折射后其“折光”能力较弱,会聚点(焦点)离光心较远,故红色光焦距较长,即“f红>f紫”.

在“类比”“迁移”知识点情况下的有效复习,能有效地比较“貌似相同,而实质并不完全一样”的问题.比如:用“伏安法”测定值电阻;用“伏安法”测小灯泡灯丝电阻;用“伏安法”测小灯泡电功率等问题.虽实验用到的器材几乎相同,但研究方法却有所不一,当复习到这些知识点问题时务必留意.

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