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物理中把抽象的事物形象化的方法是什么法

发布时间:2022-08-27 22:12:31

Ⅰ 用一个事物表现一个抽象事物的方法是

A、研究电流时把它与水流相比;采用的是“类比法”,不符合题意.
B、用音叉溅起的水花显示音叉的振动;采用的是“转换法”,不符合题意.
C、用水银气压计测量大气压;采用的是“转换法”,不符合题意.
D、利用磁感线来描述磁场;采用的是“模型法”,符合题意.
故选D.

Ⅱ 很抽象,我想知道在物理中怎么解释抽象和形象

抽象和形象是人对认识对象的思维形式
物理中对事物的直观上对照人类生活直接有关类似的现象,以现象为类似比喻法叫做形象思维
比如简单的力的概念,力的字眼原意是指人或牲畜等施力体常需付出的躯体能力,然后扩展到自然界的物体和物体之间,物理上就把物体和物体的作用定义为力,这是定义上的形象思维
通常物理名称性事物都是形象性的,很多啦,比如热,声,光,电(雷电的形象),磁
而抽象的概念通常是
1:哲学概念,关于空间时间等进行哲学归纳的
2:对形象事物归纳并解释为与原单一形象不同形式的规律或事物,比如惯性形象的抽象理解法,惯性定律就是物体保持运动的能力(属性),光被归纳为无线电波的特殊形式,场是物质的能量分布形式,等等
3:人类无法肉眼直接发现的的不便直观理解但是实际存在的事物和规律,比如电磁感应,电磁自感和互感,宇宙膨胀,黑洞,尽管有些也是形象思维方式,但是对新出现的形象本身就是一种抽象
每个人都具有基本的抽象和形象能力,大多数人可能认为两者由高级和低级之分或有先后之分
实际上两者是相辅相成的,往往一个思维过程同时存在两种形式
比如我们把楞次定律看成是电磁场的惯性内因,这有了电磁保持大小等同于惯性现象的形象思维,又同时具有惯性是物体保持运动属性的抽象思维,如果再归纳到思维学本身,而不仅仅是物理学等科学,在小孩子学习基本语言和数字时候,就同时接受了抽象和形象思维
比如数数123456789,是用手指头来代替,这就是形象
但数字的含义是用来表示事物的量,这是抽象思维,个别孩童在形象思维和抽象思维能力上的差别,导致对应理科需要抽象思维是理解事物本质这个规律完全解释了为什么有的人对理科容易有的人差的缘故,但我不认同,理科不需要形象思维,因为他们都是基础,只不过抽象思维在理科中更重要罢了

Ⅲ 初中物理有哪些实是用转换法、类比法、图像法、抽象推理法、等效替代法、建立模型法

初中物理科学探究方法汇总

科学方法是连接知识和能力的纽带。“掌握一种科学方法胜过解答十个问题。”对研究方法的学习和考查体现着一种新的教学理念,同学们只有真正掌握了研究方法,才能有效解决实际问题,真正提高自己的创新意识和能力。

《新课程标准》要求,在突出科学探究内容的同时,重视研究方法的指导,使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中,逐渐拓宽视野,初步领悟到科学研究方法的真谛。因此,考查研究物理问题的方法,成为当前和今后中考的热点。控制变量法、等效替代法、转换法推理法、模型法、比较法、类比法、图像法等,是初中物理常用的研究方法。

一.控制变量法:所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过成中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。

这种方法在实验数据的表格上的反映为:某两次实验只有一个条件不相同,若两次实验结果不同,则与该条件有关,否则无关。反过来,若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关,则应只使该因素不同,而其他因素均应相同。控制变量法是中学物理中最常用的方法,也是中考出题最多的方法。

【典例探究1】小明在探究“弹性势能大小与哪些因素有关”时,提出了以下两种猜想:
猜想一:弹性势能大小可能和物体的材料有关。
猜想二:弹性势能大小可能和物体的形变程度有关.
针对猜想一,设计的实验及观察到的现象如下:
把大小和形状相同的钢尺和塑料尺弯曲相同的程度,并弹开同一个纸团,观察到纸团被弹开的远近不同。请回答:
(1)小明同学通过实验得出的结论是:

(2)实验中“弯曲相同程度”其目的是:


【答 案】弹性势能大小可能和物体的材料有关, 控制变量,使之在相同的条件下进行比较

在初中物理课本中,应用这种方法的有:

1、研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短 的关系。( 声学)

2、蒸发的快慢与哪些因素有关( 热)

3.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关(力)

4.导体的电阻与哪些因素有关(电)

二.等效替代法

物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难,这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测量的变量进行研究,这种研究方法就是等效法。

等效替代法是常用的科学思维方法。等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代,而保证结论不变。等效的方法是指面对一个较为复杂的问题,提出一个简单的方案或设想,而使它们的效果完全相同,从而将问题化难为易,求得解决。例如我们学过的等效电路、等效电阻、分力与合力等效……

【典例探究2】 (2003陕西)如图所示,在桌面上竖立一块玻璃板,把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,可以看到玻璃板面出现蜡烛的像。要想研究玻璃板成像特点,关键的问题是设法确定像的位置。仔细想想,实验时具体的做法是__________。我们这样确定像的位置,凭借的是视觉效果的相同,因而可以说是采用了_________的科学方法。

解析:虚像是无法用光屏承接的,因此虚像特点的研究成了实验的一个难题;为了准确的探究平面镜所成虚像的特点,实验中用两支完全相同的蜡烛和可透视的平面玻璃板采用等效法很好地解决了这一难题。

答案:另外拿一只相同的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合;等效替代。

三.转换法

对于不易研究或不好直接研究的物理问题,而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。

1.研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化);

2.在研究电热与电流\电阻的因素时,将电热的多少转换成液柱上升的高度;

3.我们在研究电功与什么因素有关的时候,将电功转换成砝码上升的高度;

4.在我们回答动能与什么因素有关时,我们将动能转化为小木块在平面上被推动的距离,距离越远则动能越大。

注意:等效法与转换法很相似,有什么区别呢?

请观察:

转换法: 电流大小 ----à 灯泡亮度;

磁场----à 小磁针偏转

等效替代法: 分力 ----à 合力

小石块体积----à 排开水的体积;

小结: “等效替代法” 中相互替代的两个量种类 相同,大小相等 , 而“转换法”中的两个物理量有因果关系,并且性质往往发生了改变。

四.理想模型法

实际现象和过程一般都十分复杂,涉及到众多因素,采用模型方法可起到简化和纯化的作用.忽略次要因素,从复杂事物中抽象出理想模型,合理近似的反应所研究事物的本质特征,这种研究问题的方法叫理想模型法.

在初中物理课本中,应用这种方法的有

1.光线(光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示,就将问题简化利用了理想化模型)

2.磁感线

3.电路图是实物电路的模型

4.力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。

5.实验室常用手摇交流发电机及挂图来研究交流发电机的原理和工作过程

6.研究连通器原理时用到液片模型。研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模型。

【典例探究3】以下是物理学习中的几个研究实例:(1)在研究磁场时,引入磁感线;(2)在研究物体受几个力时,引人合力;(3)在研究电流时,将它比作水流;(4)在研究光时,引入光线。前面几个实例中,采用“建立理想模型法”的是( )

A.(l)(3) B.(2)(3) C.(1)(4) D.(3)(4)

【名师点拨】把某一个类具体事物抽象为某个物理概念的方法叫“建立理想模型法”,如把路灯看成一个点光源等。本题中从磁场中抽象出磁感线,从光中抽象出光线,用的都是“建立理想模型法”。

【标准答案】C

五.科学推理法

推理法是根据已知物理现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见.推理法是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。

理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形,通过合理的推理得出物理规律.

图1

【典例探究4】人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时,伽利略通过如图1(甲)所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论:运动着的物体,如果不受外力作用,它的速度将保持不变,并且一直运动下去。推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中。如图1(乙)所示的实验中,现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,在这种情况下,你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论的? 图1

图1

图1

【名师点拨】伽利略通过如图(甲)所示的实验,发现当阻力越小时,小车速度减小得就越慢,由此推理出,如果阻力为零,小车的速度将不减小,即做匀速直线运动。在图乙这个实验中,虽不能把玻璃罩内抽成真空状态,但随着玻璃罩内空气的减少,听到的声音越来越小,由此可推理得出“声音不能在真空中传播”。

【标准答案】随着罩内空气的不断抽出,听到铃声越来越弱,可以推理:如果罩内被抽成真空,将听不到铃声,由此可以推出“声音不能在真空中传播”。

六.类比法

类比法是指将两个相似的事物做对比,从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法.类比法在物理中有广泛的应用。所谓类比,实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理。它是根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。在物理教学中,类比方法可以帮助理解较复杂的实验和较难的物理知识。

【典例探究5】19世纪末,汤姆逊发现了电子,将人们的视线引入到了原子的内部,由此,科学家们提出了多种关于原子结构的模型。通过学习,你认为原子结构与下列事物结构最接近的是

A.西红柿 B.西瓜 C.面包 D.太阳系

解析:大家首先要在头脑中再现学习过的原子结构的模型,再与所给的四个选项比较,确定结构最接近的事物是太阳系。这里原子核可以类比于太阳,核外电子类比于行星,它们在空间结构和运动方式上都是相似的。

七..图象法

利用图象这种特殊且形象的数学语言工具,来表达各种物理现象的过程和规律,这种方法叫图像法.

物理图象不仅可以使抽象的概念直观形象,动态变化过程清晰,物理量之间的关系明确,还能表示出用语言难以表达的内涵。

【典例探究6】 如图所示是A、B、C三种物质的质量m与体积V的关系图象。由图可知,A、B、C三种物质的密度ρA、ρB、ρC之间的大小关系是( )

V/cm3

m/g

A

0

B

C

10

20

20

10

A. ρA<ρB <ρC

B. ρA<ρB >ρC

C. ρA>ρB >ρC

D. ρA>ρB <ρC

【标准答案】C

八、观察比较法

在对各种物理现象、物理实验进行观察的基础上,和认定的标准(或对象)进行比较,得出结论的方法叫观察比较法。

【典例探究7】 下面是小宇同学在物理学习中的几个研究实例:(1)在学习汽化现象时,研究蒸发与沸腾的异同点;(2)根据熔化过程的不同,将固体分为晶体和非晶体两类;(3)比较电流表与电压表在使用过程中的相同点与不同点;(4)在研究磁场时,引入磁感线对磁场进行描述。上述几个实例中,采用的主要科学研究方法是“比较法”的为()

A.(1)(3) B.(3)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)

答案:A

小结:物理中涉及这种方法的内容很多,例如运用参照物判断物体运动情况等等。

总之,考生要养成良好思维习惯,在解决问题时要尝试运用各种物理研究方法,不断提高科学素质,这既是中考热点也是以实现课程改革的目标。

Ⅳ 一个具体的事物表现一个抽象的事物的方法叫什么

一个具体的事物表现一个抽象的事物的方法叫类比法。类比法是一种古老的认知思维与推测的方法,是对未知或不确定的对象与已知对象进行归类对比,进而对未知不确定对象做出猜测和分析。
如果未知的对象确实与某种已知的对方有较多的相似之处,则类比法有一定的认知价值,分类学就是由类比法演化而来。
由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。其结论必须由实验来检验,类比对象间共有的属性越多,则类比结论的可靠性越大。

Ⅳ 什么是等效代替法,初中物理还有哪些…法

等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法
还有:
一、观察法 观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法,是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一,是最基本最直接的研究方法。简单的讲观察法就是看仔细地看。但它和一般的看不同,观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。因此,亦称科学观察。

实例:水的沸腾:在使用温度计前,应该先观察它的量程,认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况,温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化;在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态,观察正在发声的音叉插入水中激起水花,观察蟋蟀知了鸣叫是的情况,就会发现发出声音的物体都在振动;除此之外还有光的反射规律;光的折射规律;凸透镜成像;滑动摩察力与哪些因素有关等。

二、比较法 比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法,各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。比较是抽象与概括的前提,通过比较可以建立物理概念总结物理规律。利用比较又可以进行鉴别和测量。因此,比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。比较法有三种类型:1异中求同的比较。即比较两个或两个以上的对象而找出其相同点。2同中求异的比较。即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点。3同异综合比较。即比较两个或两个以上的对象的相同点相异点。

实例:象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。还可以用比较法来研究质量与体积的关系;重力与质量的关系;重力与压力;电功与电功率等。

三、控制变量法 控制变量法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变,只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同,若两次试验结果不同则与该条件有关。否则无关。反之,若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关则应只使该因素不同,而其他因素均应相同。

实例:在研究导体的电阻跟哪些因素有关时,为了研究方便采用控制变量法。即每次须挑选两根合适的导线,测出它们的电阻,然后比较,最后得出结论。为了研究导体的电阻与导体长度的关系,应选用材料横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体材料的关系,应选用长度和横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体横截面的关系,应选用材料和长度相同的导线。`研究影响力的作用效果的因素;研究液体蒸发快慢的因素;研究液体内部压强;研究动能势能大小与哪些因素有关;研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系;研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系;研究电流与电压电阻的关系;研究电功或电热与哪些因素有关;研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关;研究影响感应电流的方向的因素采用此法。

四、等效替代法 所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下,将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法,它在物理学中有着广泛的应用。

实例:研究串联并联电路关系时引入总电阻(等效电阻)的概念,在串联电路中把几个电阻串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联电阻都大,把总电阻称为串联电路的等效电阻。在并联电路中把几个电阻并联起来,相当于增加了导体的横截面积,所以总电阻比任何一个并联电阻都小,把总电阻称为并联电路的等效电阻;在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路;在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念也是运用了等效替代法。

五、转换法 物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。

实例:物体发生形变或运动状态改变可证明一些物体受到力的作用;马德堡半球实验可证明大气压的存在;雾的出现可以证明空气中含有水蒸气;影子的形成可以证明光沿直线传播;月食现象可证明月亮不是光源;奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场;指南针指南北可证明地磁场的存在;扩散现象可证明分子做无规则运动;铅块实验可证明分子间存在着引力;运动的物体能对外做功可证明它具有能等。

六、类比法所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”实际上是一种从特殊到特殊,从一般到一般的推理,它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。从而可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识。类比是一种推理方法,不同事物在属性、数学形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以来用类比推理。类比法是提出科学假说做出科学预言的重要途径,物理学发展史上的许多假说是运用类比方法创立的,开普勒也曾经说过:“我们珍惜类比推理胜于任何别的东西”。

实例:电压与水压;电流与水流;内能与机械能;原子结构与太阳系;水波与电磁波;通信与鸽子传递信件;功率概念与速度概念的形成。在物理学中运用类比方法可以引导学生自己获取知识,有助于提出假说进行推测,有助于提出问题并设想解决问题的方向。类比可激发学生探索的意向,引导学生进行探索使学生成为自觉积极的活动,发展学生的思维能力。

类比是科学家最常运用的一种思维方法,由这种方法得出的结论虽然不一定可靠,但是,在逻辑中却富有创造性。

类比的事例很多这就需要平时多留心不断地总结找到比较恰当的事例做类比。

七、建立模型法 建立模型法是一种高度抽象的理想客体和形态用物理模型,用物理模型可以使抽象的假说理论加以形象化,便于想象和思考研究问题。物理学的发展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。

实例:研究肉眼观察不到的原子结构时,建立原子核式结构模型;研究光现象时用到光线模型;研究磁现象是用到磁感线模型;力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型;电路图是实物电路的模型;研究发电机的原理和工作过程用挂图及手摇发电机模型;研究内燃机结构和工作原理用挂图及汽油机柴油模型。

八 理想实验 所谓理想实验又叫“假想实验”“抽象的实验”或“思想上实验”它是人们在思想中塑造的理想过程,是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。理想实验虽然也叫实验,但它同所说的真实的科学实验是有原则区别的,真实的科学实验是一种实践活动,而理想实验则是一种思维的活动,前者是可以将设计通过物理过程而实现的实验,后者则是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。

但是,理想实验并不是脱离实际的主观臆想。首先,理想实验是以实践为基础的,所谓的理想实验就是在真实的科学实验的基础上,抓住主要矛盾忽略次要矛盾对实际过程做出更深入一层的抽象分析。其次,理想实验的推广过程是以一定的逻辑法则为根据的,而这些逻辑法则都是从长期的社会实践中总结出来的并为实践所证实了的。

理想实验在自然科学的理想研究中有着重要的作用。但是,理想实验的方法也有其一定的局限性,理想实验只是一种逻辑推理的思维过程,它的作用只限于逻辑上的证明与反驳,而不能用来作为检验正确与否的标准。相反,由理想实验所得出的任何推论都必然由观察实验的结果来检验。

实例:研究真空是否能够传声;牛顿第一定律等。

Ⅵ 类比法在物理中的运用

要想上好物理课,使学生比较容易接受教学内容,物理教师除了要有渊博的知识外,还需要许多教学技能和技巧,其中,运用类比方法有时候对于解决一些教学难点有很大的作用。类比法是研究和学习物理的一种极其重要的方法。它能启发和开拓我们的思维,能给我们提供解决问题的线索,是提出科学假设和探索新理论的重要途径,它对物理学的发展建立了不可磨灭的功劳,对学生学习物理来说也发挥着巨大的作用。正如前苏联学者瓦赫罗夫所说:“类比像闪电一样,可以照亮学生所学学科的黑暗角落。”
所谓类比,实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理。它根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。
一、类比在物理教学中的作用

1、 培养学生的思维能力

物理类比思维是物理思维的一种重要形式。在科学探索中,类比思维的价值为世界上许多科学家所称道,开普勒说:“我重视类比胜于任何别的东西,它是我最可信赖的老师,它能揭示自然界的秘密。”康德曾说:“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。”运用物理类比思维可以把陌生的对象和熟悉的对象进行对比,把未知的东西和已知的东西相对比。这样可使学生能动地认识、理解并掌握知识。让学生在学习知识的同时,提高获取知识的能力,掌握科学的思维方法,发展智力。在这样的学习过程中,学生不是接受现成的知识,而是经过自己的探索之法获得知识,这样得到的知识更有效、更牢固、理解的也更透彻。

2、 化抽象为具体

中学生的思维方法是以形象思维为主,抽象思维相对比较差。虽然物理是以实验为基础,给人的感觉好象是比较实在,但是,物理的理论(概念、定义、定律、规律等)是对实验、事物实体等经过抽象化而形成的,所以有些理论颇费理解。学生对他们缺乏必要的感性认识基础,掌握它们具有一定的困难。而运用类比方法教学能够给这些抽象的事物赋予间接的直观形象,把研究对象具体化,帮助学生有效地把握物理知识、发展智力、培养能力。
二、恰当运用类比方法进行教学
物理世界中的物理现象和物理过程形形色色,事物属性及其相互关系也多种多样,而类比的方法也是有好几种。在教学中,我对有关的知识点用不同的类比方法进行教学,力求让学生容易理解和接受知识。
1、运用简单共存类比
简单共存类比是以简单关系为推理中介的类比思维。这种类比最简单,在引入新课时运用得最多,学生最容易接受。在高中物理教材中,引入磁场概念时便运用了简单共存的类比思维。我在教学中,充分发挥教材的这一方法,结合学生的实际情况进行教学。首先,把电场与磁场有关的相似属性列出:如电荷与电荷之间有相互作用力,磁极与磁极之间也有同名磁极相斥、异名磁极相吸的现象;这样由电荷周围存在电场,可以类比推出磁极周围也应存在磁场;由电荷间作用力不能直接发生,需要电场传递,可以类比推出磁极间相互作用力也不能直接发生,传递磁极间的相互作用也要靠一种场——磁场;由电场是一种物质,可推知磁场也是一种物质。
2、运用因果类比
因果类比是根据相类比的两个对象各自属性之间可能具有相同的因果关系而进行的类比推理。
在“电流的形成”的教学中,我用“水流的形成”相类比,推出“电流的形成”。我先说一句俗语的上句:“人往高处走……”学生就很自然地接着说:“水往低处流。”我马上引导学生思考:怎样才能形成水流呢?经过学生的思考和讨论,得出:水流的形成是由于水有高度差(水往低处流)。我笑着说:“别忘了还应该要有水!”于是学生得出结论:形成水流的条件是有水和高度差。接着,我用水流跟电流类比,推出电流形成的条件,过程如下:
教师:水流可以说是水的定向移动,而电流是电荷的定向移动,它们之间很类似。形成水流的第一个条件是要有水,电流呢?
学生:要有电荷。(此处运用了"简单共存类比")
教师:确切地说,是要有自由电荷。那么,自由电荷在什么情况下会定向运动呢?
学生:受到电场力。
教师:对!自由电荷在什么地方会受到电场力呢?
学生:电场。
教师:在电路中,电池的两极间有电压,即有电势差。当导体的两端与电池的两极接通时,它的两端就有了电压,导体中就有了电场。这样,导体中的自由电荷在电场力的作用下定向移动,形成了电流。所以,跟水流的形成相类比,形成电流的另一个条件是什么?
学生:还要有电势差(电压)。
这样,通过水流的形成跟电流的形成相类比,抓住主要的特征,由此及彼,由因到果,类推出电流形成的条件,学生既容易理解,又不容易遗忘。
3、运用对称类比
对称类比是根据两个对象属性之间的对称关系进行的类比。客观世界中也确实存在着许多的对称关系(例如:物体形状或几何形体的对称性、正负电荷与南北磁极的对称性、粒子与反粒子的对称等),这也是进行对称类比的基础。
在电磁感应的教学中,我列出电与磁的对应的特征:正负电荷与磁南北磁极相对应;电荷的相互作用与磁极的相互作用相对应;电场与磁场相对应。接着提出一个问题:电流有磁效应,也就是说“电”可以生“磁”,那么,“磁”可不可以生“电”呢?根据电跟磁的对称性,学生很自然地想到:“磁”应该也可以生“电”!

接着,我向学生介绍了科学家法拉第的想法和做法,一步一步地引导学生去总结规律。与此相关的还有:从电动机与发电机的对称去理解和掌握左手定则和右手定则。
4、协变类比
协变类比也称数学相似类比,它根据两个对象可能具有属性之间的某种协变关系(定量的函数关系)进行的类比推理。也就是说:两个对象有若干属性相同或相似,并且在两者数学方程式相同或相似的情况下,推论在其他方面的属性也相同或相似。
例如:根据弹簧振子力的表达式F=-kx与单摆动力学方程的协变关系,有弹簧振子的运动是简谐振动,推知单摆的运动也是简谐振动。
再如:万有引力定律与库仑定律的数学表达式在形式上十分类似,都符合平方反比率。
这种类比常常用在各种物理公式、定理的联系和区别。
三、运用类比法值得注意的几个问题

1.、正确对待类比推理的或然性

“任何比喻都是蹩脚的。”类比方法跟比喻方法很类似,也存在着不足的地方:由类比所得出的结论都具有一定的或然性,有时会出现错误。从两个对象之间在某些方面的相同或相似,并不一定得出它们在其他属性方面也必然相同或相似的结论。我运用类比方法时都注意到这个问题。

2、通俗不俗,科学严谨

选做类比的材料应当通俗,尽可能利用学生已有的知识,熟知的事物。但是,类比的材料不能太庸俗了,要和思想教育协调,取材要适合国情。例如,有的国外教材,以赌场里赌徒们的输赢类比机械能守衡,虽然十分形象,也很贴切。但是这个类比对我国来说是低级庸俗的,不宜采用。

通俗易懂与科学严谨是辨证统一的关系。通俗而不易懂,易懂而不严谨就失去了科学性。这里指得是相对某一层次、学生的某一认识阶段的科学性,这里说的严谨,其中包括类比格式的严谨,要求相类比的两个事物间相似点一一对应,而且要对应得当,类比推理才有说服力。

3、防止机械类比

应用类比的首要问题就是研究两类事物的可比性,即使是两个可以进行类比的事物,也不可能所有属性处处相似,点点对应。它们之所以是两个事物,必存在差异性。在进行类比时,有时要告诉学生两事物间哪些方面可比,哪些方面不可比,避免机械类比的错误。对本身就比较直观,与生活联系较紧的物理概念与物理现象等,没有必要非用类比,用了反倒显啰嗦,冲淡主题,使教学重点得不到突出。

4、要有针对性

教学中类比要用得好、用得巧,必须具有针对性。即:(1)针对不同的学生选用不同的类比材料。例如,教师比喻说:二极管的单向导电性就象自选商厂入口处的门,许进不许出。城市的学生可能明白,可农村的学生却不知道自选商场是怎么回事。(2)要针对物理教学内容和目的。如果教学内容比较抽象,呆板。适于运用一些较轻松活泼的类比。如果教学内容具有较严密的逻辑性,与前面的知识有些必然的联系,运用类比比较合适(如重力场和电场的类比);在进行单元或总复习时运用系统类比将会收到较好的效果。(3)要针对课堂气氛。在课堂教学中,如果学生的注意力都很集中.他们对教师所授知识能顺利接受,此时用不用无关紧要。用多了,用得不当,反而会产生负作用,影响学习效果。如果教师发现课堂上多数学生精神疲惫,就应当采用一些风趣幽默的类比来活跃气氛,振奋学生的精神。

我运用类比方法主要是为了教给学生一种物理思维的方法和接受、理解知识的一种方式。实践证明,恰当地运用类比,物理课堂会更有气氛,学生的学习的兴趣会很浓,更重要的是学生对所学的知识不容易遗忘,而且学会“举一反三”、“触类旁通”。

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与物理中把抽象的事物形象化的方法是什么法相关的资料

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