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“当理智无法得到可靠的论证时,类比往往能引导着人类形成正确的认识.”康德的这句话点明了类比法在科学研究中的地位.类比法也广泛地运用于中学物理的教学中,具体的操作就是:把学生感到较为陌生的物理情境与他们所熟悉的类似情境进行对比,进而实现物理过程和有关现象的正确分析,从而让学生实现相关物理规律的认知.
类比法和认知心理学派的“知识迁移”理论有所关联,都是从学生已有的知识和经验出发,通过对比和联想来构建新的认知,具体说来,这应该对应心理学角度“正迁移”的概念.在物理教学中,类比法的使用可以分为以下三种类型.
物理规律的普适性也经常表现为:不同的物理情境背后隐藏相同的物理模型,因此很多物理问题的分析,需要学生能通过类比从较为陌生的物理情境中提炼出较为熟悉的物理模型,从而实现相关问题的解决.现在很多物理习题中也采用类似的模式来构建习题,帮助学生对已有规律进行熟悉和巩固,实现举一反三的效果.
例如,有这样一道习题:如图5所示为光滑的圆弧轨道AB,其半径为R,且已知A、B两点等高,弧长远小于半径,现将一小球(可视作质点)从A点无初速地释放,请计算其运动到B需要多长时间?本题中小球所受两个力分别为重力和沿半径方向的支持力,因此受力形式和单摆模型中的小球极为相似,而且题中强调弧长远小于半径,即表明圆弧所对应圆心角非常小,[TP4GW86.TIF,Y#]这也与单摆模型的成立条件完全一致,因此可判断单摆的周期规律适用于本题,用类比的方法可求出由A点运动到B点为一半的单摆周期.此外,将垂直于电场方向打入平行板电容器的电荷的运动说成类平抛运动,其实也是用了类比的方法来处理.用类比的方法来分析问题既是一种知识和能力的迁移,也是学生建模能力的训练.
综上所述,高中物理学习过程中,学生依托已有的知识和经验用类比的方法对新的物理问题进行探索和推测,有助于他们对新概念、新规律和新模型的认识,同时类比过程也是学生对已有知识的内涵进行再一次的开发,有助于学生物理认识的融会贯通,有助于他们逻辑思维能力的培养,更有助于他们物理知识体系的构建.
类比法和认知心理学派的“知识迁移”理论有所关联,都是从学生已有的知识和经验出发,通过对比和联想来构建新的认知,具体说来,这应该对应心理学角度“正迁移”的概念.在物理教学中,类比法的使用可以分为以下三种类型.
物理规律的普适性也经常表现为:不同的物理情境背后隐藏相同的物理模型,因此很多物理问题的分析,需要学生能通过类比从较为陌生的物理情境中提炼出较为熟悉的物理模型,从而实现相关问题的解决.现在很多物理习题中也采用类似的模式来构建习题,帮助学生对已有规律进行熟悉和巩固,实现举一反三的效果.
例如,有这样一道习题:如图5所示为光滑的圆弧轨道AB,其半径为R,且已知A、B两点等高,弧长远小于半径,现将一小球(可视作质点)从A点无初速地释放,请计算其运动到B需要多长时间?本题中小球所受两个力分别为重力和沿半径方向的支持力,因此受力形式和单摆模型中的小球极为相似,而且题中强调弧长远小于半径,即表明圆弧所对应圆心角非常小,[TP4GW86.TIF,Y#]这也与单摆模型的成立条件完全一致,因此可判断单摆的周期规律适用于本题,用类比的方法可求出由A点运动到B点为一半的单摆周期.此外,将垂直于电场方向打入平行板电容器的电荷的运动说成类平抛运动,其实也是用了类比的方法来处理.用类比的方法来分析问题既是一种知识和能力的迁移,也是学生建模能力的训练.
综上所述,高中物理学习过程中,学生依托已有的知识和经验用类比的方法对新的物理问题进行探索和推测,有助于他们对新概念、新规律和新模型的认识,同时类比过程也是学生对已有知识的内涵进行再一次的开发,有助于学生物理认识的融会贯通,有助于他们逻辑思维能力的培养,更有助于他们物理知识体系的构建.