比喻、类比在物理教学中的渗透

物理学是一门基础科学，是自然科学和技术科学的基础，对促进经济与社会的发展具有重要作用。物理学的研究方法对于探索自然现象具有普遍意义，学生在高中物理课程中学到的物理基础知识和实验技能，受到的科学方法和科学思维的训练，对于提高他们的科学素养、适应现代生活、形成终身学习的能力十分重要。

纵观现行的新课程标准下的教材，探究教学贯穿了整个的教学过程，为教师的教和学生的学创设了巨大的自由空间，从而实现了知识技能、方法、情感态度和价值观的三维统一，充分体现教学方法的重要性。物理知识抽象、深奥、相互关联，在物理教学过程中，教师经常会感到有些知识点很难讲清、很难让学生真正领悟，所以广大的物理教师积极地奉行教学有法而无定法的原则，提倡百家争鸣、百花齐放的教学理念，努力探寻行之有效的教学方法，把物理这门"上管天，下管地，中间还得管天气"的学科在学生心中打上深深的烙印。

为此，我经过多年的物理教学，感悟到学科间的互相渗透，更能增添物理教学的魅力，例如语文学科中的比喻和类比修辞手法，也即是说，在物理课堂教学中，适当地运用修辞手法，将抽象难懂的概念、复杂易错的物理规律转化为学生喜闻乐见的、直观可感的生动形象，既有助于学生深刻地理解和掌握知识，又能提起其学习的兴趣，使之在兴味盎然中轻松愉快地学到知识，掌握规律，起到化平庸为神奇之效。

一、比喻的课堂的应用。

所谓教学比喻，就是把这种修辞方法移植到课堂上，用学生熟知的且与新知识有某些相似特征的事例，对应说明新知识的疑难之处，配合正面讲解，以达到教学目的。恰当的比喻能化解教学难点，提高课堂教学效率，有时甚至能在笑声中一劳永逸地解决那些原本很难说清的问题。下面简要谈谈在教学中运用比喻的几点体会。

电场强度的概念是一个很抽象的概念，学生往往会根据E=F/q错误地认为电量q越大，场强E越小。实际上，它的大小和方向与是否放入检验电荷q的电量的多少和正负无关。对这一点，学生很难理解。如果采用形象比喻的方法，把场强E比作一个物体的质量，检验电荷q比作一架天平的话，不管是否用这架天平称物体的质量，这个物体的质量总是一定的，并不因为不用天平去称，这个物体就没有质量，只不过天平去称之后就可以知道这个物体质量的大小。

再如法拉第电磁感应定律中有一个磁通量的变化量和磁通量变化率的概念，这两个概念学生容易搞混，这时我们可以做一个让一条形磁铁快速插入和慢慢地插入线圈中的演示实验。然后这样比喻，把线圈比作一个300ML的杯子，条形磁铁比作水，往线圈里插入磁铁就好比往杯子里倒水，一种情况是快速倒满，另一种情况是慢速倒满。这时候再来问变化量与变化率，学生就一清二楚了！

在讲解物体分子动能与物体的动能区别时，一位同学辨析不清，老师这样比喻说："汽车载一箱飞舞的蜜蜂前进，箱子是物体的运动，而蜜蜂的飞舞好比是分子的运动......"，老师还没说完，学生就说："我明白了，即使汽车停下，蜜蜂仍在飞舞。"多么神奇的比喻啊，化抽象为具体，事半功倍。

二、 类比方法在物理教学中的作用

高中物理中学习和研究电学的方法经常是通过类比的方法进行的，如电荷守恒定律类比质量守恒定律，库仑定律类比万有引力，点电荷类比质点，电场力类比重力，电势能类比重力势能，电势类比电场强度的比值定义法，等势面类比等高线，电势差类比高度差，电容器类比装水容器，带电粒子在电场中偏转类比平抛运动，电动势类比抽水机等。

笔者主要电场相关内容与重力场的相关内容进行类比：

1、 库仑定律与万有引力定律进行类比：

牛顿万有引力定律：

任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的大小与它们的质量乘积成正比，与它们距离的平方成反比，与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。公式为：F=G？m？M/r2。其中F是两个质点之间的万有引力，m和M分别是两个质点的质量，r是两个质点之间的距离，G是引力常数，G=6.67×10-11牛？米2/千克2。

库仑定律：

真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线，同性电荷相斥，异性电荷相吸。其计算公式为：F=ke？q？Q/r2。其中F是两个点电荷之间的静电力，q和Q分别是两个点电荷的电量，r是两个点电荷之间的距离，ke是库伦常数，ke=9×109牛？米2/库2。

它们都遵循"平方反比定律"。这是关键所在。平方反比定律反映的是球形场特性，球形场就是造成万有引力定律与库仑定律如此相似的根本原因。

2、电势能与重力势能进行类比：

在教材中从电场对电荷做功的角度出发，推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的，并与重力势能类比，说明电荷在电场中也具有电势能。电场力做功的过程就是重力势能转化为其他形式的能的过程，电场力做的功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值，因此有必要规定电势能零点，从而容易于学生的理解与学习。

3、电势差与高度差进行类比：

当我们讨论电势差与电场强度方向的关系时，为了便于学生接受，我们可以举例说明，自山顶上从坡度不同的两个方向下到同一水平面，坡度陡的方向，单位长度的水平距离上高度下降大，即高度下降得快，从而容易得出：电场强度的方向是指向电势降落最快的方向，再通过计算两种方式电场力所做的功而比较得到。[3]

综上所述，类比方法是一种重要的物理思维方法，它可以使知识条理化，把抽象的知识形象化，把复杂的问题简单化；它能帮助学生融会贯通所学的知识，提高学生分析、解决问题的能力，而且它能较好的培养学生的逻辑思维和创新能力。

在教学中应有意识的渗透或传授物理学的研究方法--比喻和类比方法，让这种思想渗透到学生学习与理解之中，使学生受到类比方法的熏陶和训练，使学生自觉不自觉地逐步掌握和运用类比方法，会使学生对知识理解更透彻、掌握更牢固，运用更熟练。

参考文献：

[1]屈均匀，《物理教学中的比喻手法》，广东省龙门县龙门中学网站

[2]叶忠，《物理教学中的比喻手法》，三亚市第四中学

[3]吴德虎，《浅谈类比法在电学中的运用》，江苏省涟水中学网站