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类比法的应用范文

发布时间:2023-09-21 10:02:50

导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的13篇类比法的应用范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!

类比法的应用

篇1

中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)06(c)-0094-01

类比法作为一种有效的教学方法,其最为突出的优势在于,能够引导学生将不同的对象联系起来,从而达到加深学生对相关知识点认知与理解程度的目的。将其应用于初等数论教学中,不但有助于提高学生对相关知识点的掌握程度,同时还有助于形成良好的数学思维。本文试结合教学实践案例,对其做详细分析。

1 类比法应用于最大公因数教学

教师首先需要针对此项教学内容的课时进行细致安排,确保学生能够充分认识到有关“最大公因数”知识点的基本内容。在此基础之上,从基本概念、性质、计算方式以及特征等多个方面入手,以类比法为主要手段,引导学生自主认识到有关“最小公倍数”知识点的基本内容。教师应用类比法分析“最大公因数”知识点的过程中,可按照如下方式实施:

第一步:分析“最大公因数”基本定义:即对于整数a1,a2,…,an而言,与之相对应的公共因数可以定义为a1,a2,…,an的公因数。与此同时,对于不全为零的整数b1,b2,…,bn而言,其所有公因数当中,数值最大的公因数可定义为整数中的最大公因数。其具体的表达方式应当为:(b1,b2,…,bn)。同时,对于非零整数而言,与之相对应的因数个数是有限集。因此可以证实:最大公因数(b1,b2,…,bn)是实际存在,且为正整数。

第二步:研究“最大公因数”基本定理:即对于任何整数集a1,a2,…,an而言,满足如下等式:(1):(a1,a2,…,an)=(|a1|,|a2|,…,|an|);同时也满足(2):(a,1)=1;(a,0)=(a,a)=|a|。同时,(a,b)=(b,a)。在此基础之上,若定义x,y,z当中,x为整数,y为素数,那么对于(y,x)而言,合理的取值结果可以分为两种情况:(1)是(y,x)=1;(2)是(y,x)=y|x。在此基础之上,若进一步应用类比法,定义a取值为(by+z),那么可以推断得出:(a,b)=(b,z)。

第三步:引导学生自主展开对“最大公因数”相关数值的求解:教师需要在教导学生认识如何应用类比法推断公式的基础之上,引导学生自主展开对相关知识点的求解。例如,在上一步骤教师所进行的教学过程当中,已得出了两个有关“最大公因数”的基本定义:(1)(a,1)=1;(a,0)=(a,a)=|a|;(2)定义a取值为(by+z),则有(a,b)=(b,z)。在上述两项“最大公因数”基本性质定理的基础之上,学生可以利用辗转相除法计算得出,在任意n个非零整数中的最大公因数数值。基于上述分析不难看出:在初等数论的教学过程当中,整数的整除理论可以说是教学的基础与根本所在。以类比法为手段,组织有关最大公因数的教学内容,能够在提高教学质量的同时,加深学生的理解。

2 类比法应用于同余式教学

在有关同余式性质以及等式基本性质知识点的研究过程当中,同样可借助于对类比法的合理应用,加深学生对于此项知识点的认知。在此过程当中,教师应用类比法方式展开教学的最主要目的:在于既体现同余式性质与等式基本性质联系的同时,比较上述两者之间存在的异同点。具体而言,可按照如下方式实施:

第一步:引导学生认识到固定模所对应同余式与常规等式之间的相同点。具体来说,对于固定模a而言,a自身所对应的同余式在如下几个方面与等式有着多处相同点。具体如下所示:

(1)首先,xy(mod a)所需要满足的最基本的充要条件为:x=y+at(且t∈Z)换句话来说,该充要条件还可进一步拓展成为:a|x-y;其次,对于存在同余关系的等式而言,有以下几个方面的算律是必须遵循的:同余关系从本质上来说属于一种特殊的等价关系。

(2)在对同余式进行加/减操作的过程当中,若定义xy(mod a),且满足zu(mod a)。联立上述同余式,则可以推断得出存在于x、y、z、u之间的对应关系:如x±zy±u(mod a);在对同余式进行相乘操作的过程当中,若同样定义xy(mod a),且满足zu(mod a)。联立上述同余式,则可以推断得出存在于x、y、z、u之间的对应关系:如xzyu(mod a)。

第二步:教师可以在得出上述基本算律的基础之上,就上述有关同余式进行加/减操作以及乘法操作过程当中所表现出的基本特点,建立相应的运算公式。但需要注意的是:对于同余式而言,消去律在常规意义上来说是不成立的。这也就是说:在基于xzyz(mod a)的基础之上,并无法准确的推断得出:xy(mod a)。教师需要在引导学生认识到上述问题的基础之上,采取类比方式,引导学生推断得出以下结果:即对于同余式“xzyz(mod a)”而言,可以判定的是:

xy(mod a/(a,z))

换句话来说,若在该同余式当中的(z,a)取值为1,那么上述等式可以直接简化成为“xy(mod a)”。这一过程当中所涉及到的基本定理就在于:当出现同余式两边公因数z与模a存在互素关系的情况下,则可以在该同余式两边直接约去公因数“z”,达到简化同余式的目的。基于上述分析不难发现:在将类比法应用于该知识点教学的过程当中,能够尽量避免同余式运算过程的抽象性,提高学生对于整个计算过程中以及数论知识的理解程度,同时加深记忆。

3 结语

类比法最为突出的优势在于,能够引导学生将不同的对象联系起来,达到加深学生对相关知识点认知与理解。这与初等数论教学的目的相吻合。本文结合相关教学案例,研究类比法在教学过程中的应用。

参考文献

[1] 原新生.突出师范特色改革初等数论教学[J].教育与职业,2006(8):99-100.

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随着信息技术教育的不断深入和发展,在高中阶段信息技术已成为必修课、会考科目。由于信息技术科是一门应用操作类学科,发展也非常迅速,没有固定的教学模式,如何上好这门课程就成为了一个值得我们探讨的问题。现代心理学表明好奇心、求知欲和创造力是紧密联系的。如何培养学生的创造力,这是值得我们探讨的。笔者在平时信息技术课的教学中采用类比的方式引导学生参与,在一定程度上能够帮助学生理解掌握知识,提高教学效果,增强学生的学习兴趣。

比如计算机开机,内存可存储信息;断电,内存中的信息消失。最恰当的比喻就是教室中的黑板。上课前,黑板是空的,上课时教师在上面写下许多信息,下课了黑板上的内容就被值日生擦掉了,以便下一节课再次使用。黑板上有重要的内容,我们都会及时地记到本上,需要时可翻阅。书本正像是磁盘。所以我们上课时记笔记就和常说的 “ 存盘 ” 是类似的。教师如何安排和书写板书、何时引用教案、何时嘱咐我们记笔记 ---- 这就是如果我们有兴趣就可以深入了解的 “ 内存管理 ” ,于是学生就很轻松地记住了该知识点。

比如在讲解“资源管理器”时,可以作如下内容的对比。计算机中的文件其实与现实中的文件只是形式的不同,本质上是一样的,它们都是信息的载体。同样,目录(或文件夹)类似档案袋,磁盘类似于文件柜。在现实生活中,我们要填写许许多多的表格,尤其是学生每逢毕业时。这些表格其实就是文件。填好后,它们被分班装在档案袋中,这些档案袋又被分类存放在文件柜的特定位置上。关上文件柜的门,里面就存放了大量的信息。如果文件很重要,我们会把它们放在特制的柜子中,并把柜子加锁甚至加上密码装置,这就成了保险箱。那么两者都牵涉到文件管理,我们来看一下:启动资源管理器,我们就相当于打开了文件柜的门。传统文件柜的分格、分层结构在这里变成了资源管理器窗口左边的树形结构。用鼠标到处点一点,并注意资源管理器窗口右边相应的变化。我们发现:资源管理器大于或等于文件柜。因为资源管理器比文件柜功能更强大,使用更直观更方便;驱动器相当于文件柜的某一层。文件夹相当于文件袋。它们看起来模样都差不多,所以也都有容器的功能。正如大文件袋可以装小文件袋、小文件袋可以和文件混放在一个更大的文件袋中一样,文件夹中也可以有文件夹,某一文件夹也可同一些文件混在一起放在另一个文件夹中。计算机的文件管理的层次结构这样就了然于胸了。

比如文件的操作:文件放的位置不妥,可用鼠标拖到我们认为合适的地方;文件不要了,我们可以删除,配合类似于废纸篓的回收站,还可以“捡回来”;我们可以用专用软件把计算机中的文件加密,无关的人打开文件就会看到所谓的 “乱码”,这和现实中的记载重要信息的密码文件一样的。电影中地下工作者用药水把纸上的文字隐去或把文件藏在文件柜的夹层中不让人发现,在计算机中最简单的方法就是把文件赋予隐藏属性,一般人是找不到的。如果设置了开机密码,那么我们存储大量文件的计算机就相当于一个保险柜了。

再比如在环球信息网上检索信息:利用搜索引擎查找网站和网页可以使用分类导向法和关键字查找法。可以比作是在图书馆查找图书:我们可以按照所查图书的类别一步一步的细化直至找到图书就非常类似于分类导向法。我们也可以按照书名的笔画或拼音找到图书就类似于关键字查找法。每一种查找方式各有优缺点:通过类别细化查找比较慢,但能够查到相关、相近的其他书籍,对大范围查找经常用到;书名查找比较快,但不能查到相关或相近的其他图书,便于准确查找;因特网上使用搜索引擎也是一样的。这样同学们就能比较容易的掌握使用搜索引擎的方法。

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一、类比思维的意义

类比思维是用一种类比推理的方式灵活应用所学知识,将逻辑梳理清晰,在大脑中通过抽象的类比来实现对新事物的解答。它也是一种举一反三的能力,知道一件事物的实质,相应的根据彼此的相关性,可以推导出未知事物所具有的性质,关键在于要有联系已知的能力,类比法对未知做出判断。类比思维是具有创造性的,要求有较强的创新能力来支持类比思维方式的形成;同时类比思维作为一种抽象的思维方式,它需要将抽象具体化形成形象的表达方式,将原本只观察表面看似毫无联系的两个事物联系起来,寻找出相似的特征,得到未知领域的新成果。

二、高中物理教学中类比法的简述

类比法,也就是通过两个或者两个以上类别的事物比较,让学生发现其中的相同点以及不同点,在此基础上,将其中的一个或者一类事物的知识体系推演到另一类事物上,得出推论,论证这两类事物是相似还是相同,类比法属于这样一种逻辑推理和研究方法。知识迁移的概念来源于现代教育心理学,关于知识迁移已有的定义是人类已经形成的认知结构,包括知识、技能、方法以及态度这几个方面对学习新知识的影响。知识迁移符合唯物论辩证法中一切事物都普遍存在联系的观点,可以使一个人在已有知识的基础上构建新的知识,并使前后知识发生作用,产生积极或者消极的相互影响。这其中积极影响称为正迁移,消极影响称为负迁移。《高中物理教学大纲》中存在许多同一前提有不同问题,相似形式的教学内容,对于高中生来说不容易理解记忆。如果教师能够让学生学会类比法,运用迁移理论找到知识之间的相似性,去学习新的物理规律,可以提高学习效率。

三、高中物理教学中类比法的使用

共存类比指将两个或者两个以上的知识点,进行沟通联系的推理过程。一般来说,在引入新课时,学生感到学习困难的一个重要原因就是对已授知识遗忘较快,而对新授知识又难以完全理解,而有效运用共存类比法,组织“温故知新”,可以沟通新旧知识点,有效导引新课教学。

比如,学习电场“引入试探电荷以定义电场强度概念”时,考虑到有些学生一下子接触这样的抽象定义方法会有些“吃劲”,教学设计中可将电场和空气中的风进行类比,风是由于空气的流动所形成的,既看不见也摸不着,但是一种客观存在,“那么我们如何判断所感受风力的大小与方向呢”?一般会借助“风中物体的受力情况”,比如观察风中小旗向哪个方向飘动,就可以判断出风力方向,又可以根据小旗在风中飘动的激烈程度,判断出风力的大小。而电场也是一样,它存在并迷漫于电荷周围,也是一种看不见摸不着的物质,我们如何定义电场的大小与方向呢?采用借助类似“小旗受力”检测的办法,如以放入电场中的试探电荷所受的静电力的大小和方向来定义场强强弱与方向,进而明确定义电场强度的研究思路。借助于此类比法,我们还可以对试探电荷做出进一步的约束,如“我们可不可以用一面非常大的旗子的受力来判断风力的大小和方向呢”“不行,如果旗子非常大,由于旗子本身的存在,就会改变原来所处位置风力的流向与大小”,由此类比,我们同样要对试探电荷做出科学约束。

学习物理过程中,这一类方法的运用很多,如学生很难理解电势能这一抽象概念,我们可以用重力势能进行类比;弹性势能、动能的研究方法可以和重力势能的研究方法加以类比;定义电容器电容时可以运用水容器进行类比,等等,使学生在学习新概念时,能对一些从没见到过的知识少一分恐惧,多一分亲近。共存类比法究其实质就是将一些抽象的原理、概念变得具体、形象、简单。所以,它在高中物理教学中的应用十分普遍。

四、类比法在开发学生创造性思维中的应用

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案例一:将使用中间变量交换两变量的值的算法比作交换两杯饮料的过程。

在程序设计教学中的一个经典算法是t=a;a=b;b=t。为了解释采用第三变量t来进行中间交换的具体过程,教学中经常听到的例子是一杯白开水和一杯果汁,如何进行交换?引发学生使用第三个空杯子作为中间交换容器的思路,并用此类比解释上述算法。

这种说法简单易懂,学生对利用中间变量进行两变量值的交换也能较好地掌握,这曾经也是笔者在进行此教学内容时的授课法宝。但在研究类比法的应用阶段,笔者发现这种比喻并不完全恰当,因为当我们进一步询问学生中间变量的值时,学生往往认为t=0,这是因为类比了杯子的概念,用来交换的第三个杯子最后必定是空的,而实际上,在上述的变量交换顺序下,t的值应当是a最初的值。倘若始终用“饮料”的观念理解变量值,学生则无法理解信息技术中的赋值并非交换,而是复制的结果。那么,后续教学中不用第三变量,仅用加减法进行两变量值的交换算法则更难以理解了。

案例二:将文字处理中的分节操作类比为生活中的刀切操作。

引入新课以后,教师提出合并两个文件的任务。

师:如果你用老师以前教的方法,会选择怎样的方法将A、B同学的作品合并?

生:用“复制―粘贴”的方法。

师:很好,我们来回忆一下前面学过的图片插入的方法。(教师边操作边讲解,在对比两种方法异同的过程中也完成了合并的演示教学。接着教师布置学生完成合并任务的操作)下面请运用以前所学的知识或者参考教材第41页的操作说明将A、B同学做的两部分内容合并。

教师在巡视学生制作过程中,发现有学生在操作时没有注意插入点的位置,造成了合并内容的混乱。

师:如果用胶水将一根断裂的木棍粘合,胶水应该涂在什么位置?类比我们的合并文档,应当注意插入点的位置,才能确保合并的正确性。

听到教师这样的提示后,大多数学生在合并文档时能先确认插入点的位置,再进行合并。即使是合并前未注意到,出错后也能根据教师的提示,查找出错误的原因,进行纠正。

接下来页眉/页脚与分节符的教学,教师通过演示插入页眉/页脚的操作,引导学生发现在封面、封底也出现了页眉/页脚的问题。教师设置了问题,从而引发学生的学习需求,自然地引入本课的难点:分节符的使用。

师:我们来分析一下电子杂志的结构。

教师播放课件,课件中用红色标识把需要分节的封面与封底动态切分,给人以深刻的印象,同时教师辅以解说。

师:我们要用一把“刀”将封面、正文和封底切开来,分成三节,这把“刀”就是分节符。

教师接着布置任务,要求学生在页面相应的位置分节,并取消掉封面、封底的页眉/页脚。

在这节课中,教师多次深入浅出地使用了类比教学的方法。例如,运用图片的插入,类比迁移合并的知识点;运用胶水的位置强调合并插入点的位置;最后用刀切断的比喻,迁移分节的概念。

纵观整节课,类比法的运用还是比较成功的,前面的教学内容学生掌握得很好,可是最后在进行取消封面、封底的页眉/页脚的操作时,有不少学生卡壳了。按说教师“刀”的类比已经说得非常清楚了,可为什么学生的操作结果却显示教学仍存在遗憾?同样是类比,为何会产生了不同的效果?

存疑而欲解惑。在后续教学中笔者特别关注了这个问题,经过仔细揣摩后慢慢有了头绪。“刀的切断”与“分节”这两个概念虽然相似,但却不尽相同,被刀切断的东西不再有任何关联,而分节表面上是把两部分给截开了,但在默认情况下,被截开的两部分仍是有关联的,后一节与前一节保持相同的设置,必须要取消“同前”按钮才能真正断开关联。然而,由于教师“刀”的类比,学生对分节的概念完全迁移了“刀切”的概念,使得认识不尽全面,故而造成了教学中的遗憾。

案例三:将多图层叠加类比为透明胶片的叠加。

Photoshop或者Flash的初识课上,经常会听到对图层概念这样的类比:图层可以认为是多张透明胶片的叠加。

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素质教育提倡促进学生的全面发展,培养学生的综合能力。在大学语文教学中,为了提高语文教学的效率,更好地培养学生的思维能力和人文素养,需要进行教学方法的改进。而类比迁移是近年来教育学中研究的比较透彻的方法,在多个教学领域中均取得良好的效果。为了促进教学的发展,笔者对大学语文教学中类比迁移的方法进行了分析,以提高语文教学的效率。

一、类比迁移教学法的理论意义

现代的教学理论认为,有效的学习是将新知识与旧知识进行合理的链接,并且各种知识点之间有效的分类的过程。因此,在现代的教学过程中,衍生出一种类比迁移的教学方法。此种方法是在学生原有的认知水平之上,进行知识的类比,从而帮助学生建立起有效的知识体系,更好地理解和掌握所学的知识。同时,在类比和迁移的过程中,以学生的角度进行问题的设置,能够减少学生对新知识的陌生感,学习兴趣被有效的激发,能够更加积极主动地参与到教学活动中,提高学生学习的自主性和问题的思考能力,进而全面培养学生的综合素质。

二、在大学语文教学中进行类比迁移教学的现实价值

首先,对于大学语文教学来说,不仅是对学生进行语言文字和写作能力的训练,更重要的是培养学生的分析问题和解决问题的能力。通过类迁迁移的教学方法,学生不仅能够更好的学习新的知识点,而且思维得到了训练,能够从某种事物联系到另外的事物上,学到了一种思考的方法。在未来的学习工作中,面对问题能够从容不迫,更好地分析问题、解决问题。

其次,类比迁移法在教学过程中,给学生提供了思考的空间。对于一些生涩的文章,隐含的情感,通过此种方法的讲解,学生内心形成更为生动形象的画面感。可以帮助学生提高文学作品的鉴赏能力,提升学生的文学素养。

最后,通过在语文教学中进行类比迁移法的展开,学生对大学语文的学习有了更加深入全面的认识。在类比迁移教学实施过程中,教学内容可以实现横向、纵向的延伸和比较,学生还可以将所学知识的一些特性转移到其他知识上,有利于新旧知识之间的链接,并且使旧的知识得到升华。学生的语文学习更加系统化,教学效率得到质的提高。

三、大学语文中进行类比迁移教学的建议

为了培养语文学习兴趣,提高学生的综合能力,很多教师应该对类比迁移教学法都进行过深入的研究,取得了良好的教学效果。因此,笔者从理论上进行分类,分别分析常用的横向比较、纵向联想等类比迁移的方法,现总结如下:

1.横向比较与拓展

教育专家曾经明确的指出,比较学习是进行阅读学习的有效方法。在语文教学的过程中,面对新的知识,学生往往觉得生涩没有意思,提不起来学习兴趣,最多也就是读读课文,很少进行独立的思考。而教师通过类比的方法,可以举一反三,激发学生的想象力,使学生愿意思考和分析问题。通过在阅读中进行比较,我们可以存在类似的表达、主题和思想,同时也可以在同一类型的文章中寻找不同的写作技巧和描绘方法。在同中见异,并在异中求同,激发学生的学习兴趣,帮助学生自主的发现问题,提高学生的自主学习能力。

在大学语文教学中,我们通常会遇到许多的文章,有古文古诗到小说诗歌,涉及的题材十分丰富。在这种情况下,学生很难把握学习的重点。而教师可以通过进行教材的分析,寻找教材之间的相似点,进行横向的比较,引导学生运用类比的方法,进行合理的想象和知识的迁移,引导学生更好地理解新的知识。横向比较的方法不仅可以使学生对旧的的知识进行复习回顾,而且可以通过联想生动的进行新的知识的解释,开拓学生的新视野,训练学生的思维。

2.纵向联想与沟通

相关的理论指出,在任何学科知识中,各个知识点之间并不是孤立的,而是相互联系共同形成特有的知识结构的。对于大学语文来说,各种文体、语言、表达写作方面的知识,纵横交错十分复杂。作为教师,应该将所有的教学进行合理的归纳,在一个较高的角度对知识进行梳理,使知识更加的清晰明了。而在语文教学的过程中,应该认识到新知识是由旧知识发展和延伸形成的,合理的借助类比迁移的方法,梳理新旧知识发生的关系,提出知识的不同,在原有的知识上进行新的知识的学习,使学生形成一个清晰的知识体系,帮助学生更好的理解新知识和掌握新知识,并且巩固旧的知识。

因此,纵向的进行知识的类比,就是寻找新旧知识的联系,在旧知识的基础上进行信息的重新组合和延伸,以形成的知识。通过类比的方法,使得旧知识和新知识之间建立清晰的知识脉络,以帮助学生更好更快地掌握新知识。并且,在此种教学方法下,学生可以进行合理的联想,进行掌握学习的方法,拓展知识视野和提高文学欣赏品味。

3.纵横交织,整合学习

为了促进语文教学的效率,使学生的思维更好的训练,在实际的语文教学过程中,教师应该对知识进行综合分析,进行横向和纵向类比方法的整合。相关教育专家指出,为了提高知识的学习效率,应该寻找相同的例子,加深学习的迁移效果。而孤立的知识点容易被遗忘,为了深化记忆,应该将知识进行系统的整合,帮助个体更好地理解与掌握知识。在实际的教学过程中,教师应该对知识进行纵横组合。首先,站在学生的角度,对于具体问题进行深入探究,引导学生横向的联想和纵向的沟通,更好地将知识链接成网,帮助学生融会贯通的进行语文的学习,提高学生的学习效率。

综上所述,类比迁移的方法不仅为教师提供了高效的教学方法,而且在一定程度上可以培养学生的思维能力,促进学生的知识学习和思维的锻炼。

参考文献:

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一、类比法应用的内容

1、新、旧知识类比

物理学是自然科学中的一门基础科学,它不仅有一定的知识内容,而且这些内容之间存在着必然的内在联系。将新、旧知识进行类比,给学生以启示,使学生易于掌握新知识,同时也巩固了旧知识。

如在学习静电场一节内容中,“电场”概念的建立是极为重要的,但由于此概念比较抽象,学生往往难以理解。可以用力学中所学重力场与之类比:地球周围存在着重力场,地球上所有物体都处于重力场中,都受到了地球的作用――重力。同样,电荷的周围存在着电场,电场对处于其中的电荷有电场力的作用,(如:点电荷间的库仑力的作用)。再由物体在重力场中具有了与地球位置有关的重力势能,引导学生总结出,检验电荷在电场中也应具有与场源电荷位置有关的电势能。如此类比,相当于在新旧知识间架起了一座桥梁,让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识。

又如:场强E和电势ψ这两个描述电场的物理量,E、ψ与检验电荷q有无关系呢?而牛顿第二定律M=F/a,当物体受到的合外力为零时,物体产生的加速度也为零,但物体的质量为一定值;再有,欧姆定律中R=U/I,若电阻不接入电路中,U、I均为零,但电阻R却一定。究其原因,盖它们都是事物本身的物质属性。这种简单的类比,使学生顿悟:E、U是描述电场本身性质的物理量,电场是客观存在的,与检验电荷无关,而定义式:E=F/q、ψ=EP/q只是定义E、ψ和计算E、ψ大小的。

2、生活经验与物理规律的类比

学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验。用学生身边的事例进行类比,可启发学生的思维,调动学生学习的积极性,培养学生在生活中观察和分析事物的能力。

如讲电势差时,可用瀑布来作为例子,瀑布的水量越大,落到底部的动能越大;而瀑布落差越大,落到底部的动能也越大,动能是由重力势能转化获得的,即瀑布的重力势能与瀑布的水量、落差有关。让学生自己类比得出:电势能与电荷量和电势差有关:E=qu

介绍弹簧振子的振动时,振子向平衡位置方向运动为变加速运动,学生不能理解加速度减小而物体速度增加这一现象,可用人的身高增长作类比:人从出生到成人,其身高逐渐增高。当人的年龄接近成人阶段,其身高增长速度将逐渐减慢,但人的身高却仍在继续增高,只是增高变缓了,而并非人越长越短。当身高停止增长,人的身高达到了他一生中的最大身高。学生从这一简单的类比中高很易理解:加速度在减小,只意味着速度的增量在逐渐的减少,但物体的速度值却在增加,为变加速运动。 3、相关学科知识与物理知识的类比

自然科学分科庞杂,物理只是众多学科之一,可以用其它学科的一些学生已学过的知识进行类比,帮助他们理解一些物理现象和物理过程。

如讲解饱和汽,学生往往认为达到饱和状态时,液体不再蒸发。这可与生物学中“根对水的吸收”类比:当根细胞内的细胞液的浓度与土壤溶液的浓度相等时,相同时间内进出细胞膜的水分子数相等,为一动态平衡。学生可从类比中得出结论:密闭在容器中的液体达到饱和汽状态时,单位时间内液体蒸发产生的汽分子数和回到液体内的汽分子数相等,也是一个动态平衡。故宏观上液体分子总数不再减少,汽分子数不再增加。

又如,学生在化学这门学科中详细学习了物质的内部结构,知道了物质不灭定律,类比就可以知道电荷守恒定律。

这样类比,可以使学生领略“类比”这一重要的认识问题的方法,既加强了各学科间的横向联系,又激发了学生学习的兴趣;既降低了某些物理新知识的教学难度,又增强了学生学好物理的信心。

二、类比法应用的范围

1、应用类比方法形成物理观念

对于一些极为陌生、抽象的物理概念,如果用熟悉的、形象化的事物去类比,那么往往会产生“一语道破天机”的惊人作用,帮助学生加速认识过程。例如:学习电容器的电容概念时,电容是个陌生、抽象的物理概念。若把电容器、电容、储存电荷类比容器、容积、储存物资(具体水杯存水),可以使学生轻松形成电容是反映电容器储存电荷的本领这个概念。继续类比引申:电容器储存电荷的特性如何表征呢?是否同水杯存水一样?一样的话,它涉及的是哪些物理量?学生自然会结合自身的知识体系思考、猜想,得出电容器的电容类似容器的容积一样由本身结构决定,加深“电容”概念的形成。

2、应用类比方法引进新概念

例如讲磁感应强度的概念时,可这样引入:磁场和电场一样都是看不见、摸不着的特殊物质,磁场跟电场是否有相似的特性。在电场一章知道电场对放入其中的电荷有力的作用及描述这一特性(电场强弱)的物理量电场强度,利用比值方法定义了电场强度E=F/q。那么,磁场对放入其中的试探体有无力的作用及描述这一特性(磁场强弱)的物理量是什么?如何定义?通过实验发现研究磁场和研究电场类似,若知道放在磁场任何一处的任何电流的受力情况,这个磁场就研究清楚了。同样利用比值定义了描述磁场强弱的物理量磁感应强度B=F/IL。应用类比方法引进“磁感应强度”,降低了学生接受这一概念的难度。

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中图分类号:TP311.1-4

《C#程序设计基础》是高职软件技术专业的一门专业基础课程,教学对象是初次接触程序设计的一年级学生。在短短一个学期的课程学习中,学生将接触到大量的新知识、技术原理以及编程思想,特别是在面向对象编程基础和基础这两部分重点教学内容当中,充斥着大量比较抽象的编程概念和技术原理,如果教学方法选择不当,学生很容易感觉编程技术枯燥乏味,产生畏难、厌学情绪,对其后续的课程学习和专业发展产生负面影响。对此,作者在该课程教学中应用了类比教学法(Teaching with Analogies,TWA),以帮助学生理解抽象概念、教学内容或者复杂问题,取得了很好的教学效果。

1 类比教学法及其实施步骤

类比教学法是许多教师在教学活动中有意无意地广泛应用的一种教学方法。当教师在教学过程中使用“好比说……”、“就像是……”之类的开头语时,就可能是在进行类比教学。类比教学法最主要的好处是可以将抽象的概念、教学内容或者复杂问题转换成学生熟悉的身边事物,帮助学生了解不熟悉的概念,通过类比把复杂问题简单化,对讲清难点十分凑效。

类比教学法的教学流程为:(1)介绍准备学习的概念;(2)唤起学生对类比对象的记忆;(3)确认类比对象的相关特征;(4)对应目标对象与类比对象两者的相似性;(5)指出类比的限制;(6)归纳目标对象的重点。

所谓目标对象指的是教师准备介绍的概念或问题,如类、对象、方法等,所谓类比对象指的是教师为了帮助学生了解不熟悉的概念而使用的比喻。

2 类比教学法的应用实例

下面以作者在《C#程序设计基础》课程中讲授数据访问对象为例,介绍类比教学法在程序设计课程的具体应用。首先以表格的形式整理出类比对象和目标对象之间的相似之处,以便在教学过程中逐条对照便于理解。

3 结束语

类比教学法是一种非常有效的教学方法。在《C#程序设计基础》课程教学中,很多基本概念和技术原理都可以用类比教学法进行教学。作者在《C#程序设计基础》课程教学工作中,大量地采用了类比教学法,使用学生熟知的实例来形象化类比课程中的抽象概念、名词术语和技术原理,帮助学生记忆和理解,活跃了课堂气氛,激发了学生学习的兴趣,提高了他们的学习积极性,取得了满意的教学效果。实际上,作为一种通用的教学方法,类比教学法也能够很好地运用在专业核心课程的教学中,值得进一步对这种教学方法进行研究和改进。

参考文献:

[1]彭宗举,沈明,赵一鸣.类比教学法在操作系统教学中的应用研究[J].高等理科教育,2007(02):123-125.

[2]杨恒伏,孙光,田祖伟.类比教学模式在操作系统教学中的应用[J].计算机教育,2008(24):76-77+56.

[3]李红.类比教学模式在操作系统教学中的应用探讨[J].科技资讯,2011(21):201.

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英国物理学家卢瑟福为了探索原子结构,曾经做了有名的α粒子散射实验,实验结果表明:原子的大部分质量和电荷集中到一个体积很小,质量极大的核上,核外电子只有极小的质量。卢瑟福为了解释他的实验结果,便将原子和太阳系类比。

在物理研究中,将熟悉的物理对象与待研究的物理对象相比较,找出他们已知的共同点、相似点或相联系的地方,据此推测出待研究对象也可能具有熟知对象的另一些特征。这一逻辑推理方法就叫物理类比方法。

类比方法可用逻辑语言表述为:

若A对象具有P、Q、R、S属性,B对象具有PQR属性,并且PQR属性分别与P、Q、R相似、相同或有联系。则B对象也可能具有S属性,并且S与S相似、相同或有联系。

二、应用类比方法形成物理概念

对于一些极为陌生的、抽象的物理概念,如果能用熟悉的、形象化的事物去类比,那么往往会产生“一语道破天机”的惊人作用,加速认识进程。

例如:应用类比方法建立“物体间的分子间的享相互作用力”概念。

我们知道,在任何情况下,分子间同时存在相互作用的引力和斥力,引力和斥力打下都跟物体分子间的距离r有关。

三、应用类比方法引进新概念

例如:学习磁场时,对表示磁场的概念――磁感应强度可以这样引如:电场对其中的电荷有电场力的作用,研究电场强弱的时候,我们用电荷在电场中的受的电场力与电荷量的比值F/q表示电场的强弱,叫做电场强度.类似地,磁场对其中的电流有磁场力的作用,研究磁场的强弱,我们可以分析电流在磁场中的受力情况着手,找出表示磁场强弱的物理量.但是电流在磁场中受力与电荷在电场中受力不同,所以我们把导线垂直磁场时,电流所受的磁场力与电流和导线长度的乘积F/IL叫做磁感应强度,表示磁场强弱.

四、应用类比方法理解概念

应用类比方法帮助我们理解概念的例子在高中物理中比比皆是。

例如,用做机械运动的物体的动能和势能去类比“物体分子无规则运动的动能和势能”。用水滴的集合在水管中沿一定方向流动形成水流,去类比“电荷在电路中沿一定方向流成形成电流”;用水流会受到水路上的阻力去类比“导体虽容易导电,但同时对电流有阻碍作用――电阻”;用水流可以推动水轮机做功去类比“电流通过电动机带动其他机械设备也会做功”;用机械运动做功,机械能转化为其他形式的能,去类比“电流通过用电器做功,电能转化为其他形式的能”;用重力做功量度重力势能变化,去类比“电场力做功量度电势能变化”;用水位类比电位,用水压类比电压等等。

五、应用类比方法研究物理学

在物理教学中,恰当的配合性概念的引出,介绍物理学家应用类比方法探索、研究物理学的成功事例,既能使教学新颖、活跃,又能潜移默化地使学生受到物理方法教育,激发学生的探索精神。

例如,教学欧姆的前前后后,可做如下介绍:德国物理学家欧姆曾经把电流的传导与法过数学家、物理学家傅利叶的热传导想类比,推出了“通过导体的电流与导体两端的电压成正比”的结论。随后他又用实验进行了证明,终于建立了如今我们学习的欧姆定律。

六、应用类比方法找出实验方法

在用实验研究物理现象、规律时,我们往往会感到无从下手,如果运用类比方法则比较容易找到切入点。

例如:我们在学习眼界影响电阻实验时,告诉学生运用控制变量法进行研究。到了下一章,学习欧姆定律时,用实验研究电流与电压、电阻的关系时,我们可以把这几个实验和上一次实验进行类比,都是研究一个物理量与几个量的关系。因此可以象上一实验,用控制变量法研究。即先把电阻一定,改变电压,研究出电流与电阻的关系,这样就找到了实验方法。在物理学中,类似实验很多。

七、类比方法的基础、局限与正确运用

类比方法是由个别到个别或一般到一般的不完全归纳推理。因为已知的相似属性和推出的相似属性之间不一定有必然联系,所以从两个对象之间在某些属性方面的相识或相同,并不能得出它们在某些属性方面必然相似或相同的结论。可见,运用类比方法得出的结论不一定都是可靠的。

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关键字:类比;抽象思维;教学;应用

老子云:“授人鱼,不如授人以渔。”授人鱼,只能解燃眉之急,而授人以鱼,则能让人们终身受用,而《师说》中也说过:“师者,所以传道授业解惑也”,作为一名优秀的人民教师,不仅仅要传道、授业、解惑,更重要的是培养学生的物理思维,从日常的教学中逐渐培养学生认识问题,发现问题并独立解决问题的能力,让学生能够通过方法的指引,思维的链接,在遇到新问题的时候,能够触类旁通,独立的解决新问题。而类比法在初中物理教学中的应用,通过帮助学生把感到陌生的问题与自己熟悉的事物进行比较,从而找出它们的相似或相近之处,达到认识事物的规律。通过类比,学习掌握新知识,联系复习旧知识。

类比法的客观基础在于不同事物间的相似性,不同事物在结构,特点,功能,数学形式以及描述上都有相同或想通之处,故而可以进行比较学习,通过人们已经形成的习惯思维的旧事物去类比即将学习的新事物,通过比较分析达到通俗易懂的目的。而事物间的差异又限制了类比的范围,它只能在一定的条件下才能进行,所以在类比的同时我们要辨别不同事物的差异,不能盲目类比。

一、类比法在比值定义中的应用

我们知道比值定义法在初中物理中经常使用,在遇到一个新的物理量时,往往通过比值定义来定义,对于类比值定义的物理量我们同样可以通过的类比的方法进行教学,通过联系学生熟悉的物理量来导入,符合学生的认知规律,让学生更好的掌握。这类新的物理量在物理量一类分为描述物体运动状态或工作状态的物理量,如,速度,功率,电功率,二类为描述物质基本属性的物理量,如密度,比热容,电阻,燃料的热值等,这类定义往往有一共同特征:物理量有自身因素决定,与比值定义中的物理量无关。

“单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容是物质的一种特性,用来描述物质吸热本领的大小。”这些对初学物理的学生来说较难理解。我在教学中,将比热容比喻为人的饭量,吸收的热量比喻为人吃的饭,升高相同的温度比喻为都吃饱。“让饭量不同的两人都吃饱,饭量大的吃得多。让他们吃同样多的饭,饭量小的先吃饱。”类比“质量相等的不同物质,升高相同的温度时,比热大的物质吸收的热量多,而它们吸收相等的热量时,则比热容小的物质温度升高的多。”这样容易理解得多了。

二、类比法在抽象物理量教学中的应用

自进入电学以来,我们陆续会接触比较抽象的物理量,比如电路中的电流,电压,力学中的力,电磁学中的电场,磁场等等,这些基本的概念是我们日常生活中能够感受但不能直观的展现在我们的面前,这些学生新接触的物理量,比较抽象,学生很难理解,那么采用“类比与归纳”思想对学生学习新知识,重新构建知识体系,建立物理模型,培养学生形象思维都有很大的好处。通过类比真正让学生能够通过联想,触类旁通,在以后进一步的学习中形成思维的习惯。下面通过几个实例来说说明类比法在初中物理学中的教学。

1、摩擦起电中的应用

在讲解这一节中摩擦起电的原因时,学生对两个物体摩擦时,束缚电子能力强的原子得电子带负电,束缚电子能力弱的原子失去电子带正电,以及同种材料的原子摩擦不带电的问题很难理解。可将原子核类比为皇帝,离原子核较近的电子类比为皇帝身边的内臣(备受宠幸),较远的电子类比为皇帝的外臣(备受冷落),当不同的原子相互摩擦时类比为原子核的最外层电子(外臣)在相互交流,(互相诉苦),备受冷落的核外电子就开始跳槽(不受重视要换工作)进入到了另外一个原子中,故摩擦起电的实质是电子的转移,电子从一个原子转移到了另一个原子,得到电子的原子对外显负电,失去电子的原子对外显正电,在电子转移的过程中电荷是守恒的。通过这一类比,学生能够很快明白摩擦起电的原因,同时也形象生动,增强了学生学习的兴趣。

2、电路中的应用

水流类比电流,水压类比电压,电阻类比高山,导线类比平缓的河床。

对于刚进入初二阶段的学生,刚进入电学就开始学习电学中的三个基本物理量,电流,电压,电阻,对于这类看不见摸不着的抽象物理量的教学,我们要联系学生思维中所熟知的生活常识,通过类比分析达到同学掌握抽象物理量的目的,通过平日的教学,我总结了电路的类比学习方法。

在日常的教学中我还自创了“高山流水图”帮助学生理解电流,电压,电阻。

3、 重力场,电场,磁场的类比应用

场作为一种抽象的物质,我们看不见摸不着,不好直接引入新课,所以在新课之前必须有前期的铺垫。我们可以先引入生活常见的风,对于风,我们也是看不见摸不着的,但是我们可以根据风的作用效果来研究它,感受它,比如,风吹过树叶会发出声音,树叶会摇摆,我们可以感受到风带给我们的感受,春天,春风拂面,夏天,凉风爽朗,秋天,秋风萧瑟,冬天,寒风刺骨。通过树枝的偏折程度判断风的大小,树枝的偏折方向判断风的方向。同理,场我们也看不见摸不着,我们同样可以用它们所产生的效果来研究它们的特性。如在研究重力场时,我可以根据任何上抛的物体都会落回地面说明重力场的方向竖直向下,同理可以根据磁极间的相互作用效果说明磁场的存在,通过大家熟知的重力场的类比让学生掌握电场,磁场。

三、类比归纳法在同类物理学习中的应用

“类比与归纳”思想指的是联系已学旧知识与技能,联想与对比出相近或相似的新知识与技能,从而达成知识的重新构建的思想。在物理教学中教师若能运用“类比与归纳”思想,往往给学生的学习带来许多方便,加深学生对知识的理解。

例如在学习内燃机的时候,很多同学虽然理解汽油机和柴油机的工作循环过程,但当碰到考试题目的时候依然印象模糊,含混不清,究其原因就在于很多同学没有通过列表类比两种不同内燃机工作的异同点,没有形成清晰的印象,如果通过列表对比学习,同学们就在头脑中就很清楚的掌握两种不同内燃机的工作过程,从而提高解题速度,提升正确率。

四、在类比中应该注意的问题

1、教师在类比的时候力求做到语言简练,通俗易懂,讲抽象的问题具体化,复杂的问题简单化,要适当的配以示意图,挂图等多种方式调动学生的学习兴趣,力求形象生动,简单明了。

2、注重科学性,在类比的时候,教师一定要高屋建瓴的看待问题,不能给学生造成思维上的误导,类比中的误解,尽量贴近科学实际,做到类比有章可循,严密合理。

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1.1 科学类比

科学类比是建立在科学分析基础上的类比。其结论要比经验类比可靠得多。现在人们根据探测器发现了火星上有赤铁矿,由此推断火星上曾经有水,根据的就是类比。因为地球上也有赤铁矿,而我们知道地球上的赤铁矿通常都是在水的作用下形成的。既然地球上的赤铁矿都是在水的作用下形成的,那么火星上的赤铁矿也应该是在水的作用下形成的。所以说火星上曾经有水。

1.2 拟人类比。

将要研究的事物拟人化来研究,会更形象生动,让人易理解。比如,Fe置换CuSO4,我把Fe比作英雄,把水中自由态的Cu2+比作美人,英雄救美,这样Fe就进入水中成为自由态的Fe2+,形象生动,学生能快乐的理解,并能很好地解决问题。

1.3 象征类比。

物理问题中的某些现象比较抽象,学生不易接受,可利用现实生活中学生易接受的现象加以类比,如将街道的路况、长度、宽度分别比作电阻的材料、长度、横截面积,使学生轻而易举地理解了这些概念及规律。

1.4 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,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)。

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。

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。

2. 类比的应用

2.1 在概念形成中的应用。

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?根据电跟磁的相似性,学生很自然地想到:“磁”应该也可以生“电”,从而引入电磁感应现象。

2.2 实现知识的迁移。

例如,我们在学习酸性氧化物和碱性氧化物,两性氧化物的概念上,可以进行对比。酸性氧化物是指能够与碱反应生成盐和水的氧化物,碱性氧化物是指能够与酸反应生成盐和水的氧化物,两性氧化物则综合了二者,是指既能与酸反应,又能与碱反应的氧化物。把三者放在一起来学习,既让学生清楚了三者的概念,又可区分三者不同,加深理解。还有学习化学反应速率概念时,与物理上的速率概念进行类比,使学生由熟悉学科的概念过度到不熟悉的新概念上,由浅入深,更容易接受。

2.3 易混物理量区别上的应用。

例:在学习机械期间,笔者发现许多学生对“功”、“功率”、“机械效率”三者关系总是混淆不清,“做功越多,功率越大”;“功率越大,机械效率越高”等错误理解在学生中相当普遍。针对这种情况,笔者运用了类比:“做功多少相当于同学们做题目的多少;功率相当于同学们做题的快慢;机械效率相当于同学们做题的正确率……”在教师的引导下,学生自然就想到了“做题越多,不一定做题越快”;“做题越快,正确率不一定高”,从而轻松地理解了三个概念间的区别。

2.4 类比在解题中的应用。

有一类运动学问题,许多学生感到困惑。如一只小船具有相对于静水的恒定速度,小船在逆水中行驶时,一只木箱从船上落入水中,等船上的人发现后,立刻掉转船头追赶,结果在5分钟后追上木箱,求从木箱落水到追上共用了多少时间?

设水流速度恒定,掉转船头时间不计,这类问题许多学生都认为缺少条件,无法计算。解决这类问题时,我采用这样的方法:假设人在行驶的火车车厢内向前行走,不小心掉下一个钱包,5分钟后才发现,立即返回,很明显人再次走到钱包处仍需5分钟,这里若把人与小船类比,火车与水流类比,钱包与木箱类比,则选木箱或水流为参照物时,小船远离和靠近木箱时,时间相等,所以木箱从落水到被追上共用时10分钟,这类问题,一般选木箱或水流为参照物,这样有三个不变量,小船远离和靠近木箱的速度、距离、时间相等,这是理解此类问题的关键。

许多形式的物理问题具有相同或相似的特征,只要理解,掌握了一个问题的特征,应用类比,另一问题就迎刃而解。

3. 运用类比法值得注意的几个问题

3.1 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。

3.2 通俗不俗,科学严谨。

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高中生物教学

应用

[中图分类号]G633.91

[文献标识码]A

[文章编号]1674-6058(2016)32-0127

高中生物知识较为抽象,如果教师仅借助简单的理论文字或者是传统的教学方法进行教学,学生将很难深入理解与掌握生物知识,无法形成科学的学习思路。对此,教师应当借助类比法,将一些复杂的问题简单化,从而达到举一反三、触类旁通的效果,有效培养学生的思维能力。

一、借助类比。加强新知识与原有知识间的联系

在高中生物教学中,包含了大量的概念,有些概念非常深奥,学生很难理解。在学习这些概念时,教师可借助类比加强新知识与原有知识间的联系,以帮助学生理解与掌握相关概念。

例如,在学习“种群特征”时,教师可将种群与个体进行类比,个体一般有出生死亡、性格与年龄等特点;种群则具有出生率死亡率、性别比例与年龄等特点。如此便可引导学生将新概念与已有的知识联系起来。又如,在学习“激素调节”时,教师可借助激素调节与手机工作原理相似的特征,进行类比,由此降低神经递质与特异性受体的理解难度。手机的工作原理为:手机、号码、信号,只要拨打手机的号码,号码的信号就会向周围发射,不管手机在哪里,只有这么一个手机能够接收信号;激素调节也是一样,特定的激素,只能由特定的内分泌腺分泌,具备特定的信号,内分泌腺分泌到这一激素中,激素就能够进入各处血液,只有特单的靶细胞才能够接受并识别信号。通过此种类比,就能够帮助学生深刻地记忆与理解相关概念。

二、借助类比。将生物知识条理化

生活中包含了很多生物知识,这些知识非常琐碎,因此教师需要将类似的知识进一步条理化。以“染色体变异”这一知识点为例,这一节课的重点是染色体组、二倍体以及多倍体等知识点的讲解。假如仅仅依靠单纯的记忆,学生很容易将这些概念混淆在一起,无法分辨知识点间存在的差异,无法有效掌握这些概念。此时教师可通过类比的方式,将生物知识条理化,从而促进学生有效掌握生物知识。教师可先伸出自己的手,为学生展示一只手的手指,告知学生手指有三长两短,每一个都是不同的。随后教师可举起双手,将双手的手指相对,由此类比两个染色体组,在此基础上提出问题:为何是两个染色体组?由此引导学生深入思考问题,教师应当正确地引导学生,如使用十根手指与一只手的手指进行相除。在讲解多倍体时,教师可将一只手浸湿,在黑板上按压三次,这样就可得到三只手印。在得到手印后,教师就可类比三个染色体组。在完成上述工作后,教师可恰当地总结相关生物知识,如判断二倍体与多倍体的基础条件是什么等。如此一来,学生就能够将生物知识条理化,从而提高学习效果。

三、运用类比。提高学生的知识应用能力

类比是一种较为常用的教学方法。在高中生物教学中,教师可将常见知识的一些特性提取出来,随后借助类比将一些不常见的知识特性预测出来,以加深学生对知识的理解与应用。

例如,在学习“DNA模型建立”时,沃森与克里克按照前人的研究结果,认识了蛋白质的空间结构为螺旋形,因此推想出DNA结构或许也是螺旋形。按照此种类比,对于原有DNA模型进行了修改,同时与DNA分子的X射线照片进行对照,证明了这一结论是正确的。由此可见,通过此种形式,能够有效帮助学生掌握W习方法。

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Abstract: the analogy in the teaching has the strict logical inference to replace the function of the physical quantity, we learn some very abstract and invisible, untouchable, because is not easy to understand, we took a you can see and very similar to comparison study.

Keywords: logical reasoning; hypothesis; internal links

中图分类号:G633.7文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

所谓类比是指在新事物同已知事物间具有类似方面作比较。类比法是人们所熟知几种逻辑推理中,最富有创造性的。科学史上很多重大发现、发明,往往发端于类比,类比被誉为科学活动中的“伟大的引路人”,是它首先推动了假说的产生。尽管类比不能代替论证,但可以为理解新知识、概念和规律提供依托。因此,作为一种“从特殊推到特殊的科学方法”,类比法在物理教学中有着广泛的应用。下面,就多年的教学经念提出一些看法。

1、新、旧知识类比 物理学是自然科学中的一门基础科学,它不仅有一定的知识内容,而且这些内容之间存在着必然的内在联系。将新、旧知识进行类比,给学生以启示,使学生易于掌握新知识,同时也巩固了旧知识。 如在“静电场”一章教学中,电场是一种客观存在的物质形式,但是看不见摸不着,而“电场”概念的建立是极为重要的,但由于此概念比较抽象,学生往往难以理解。可以用力学中所学重力场与之类比:地球周围存在着重力场,地球上所有物体都处于重力场中,都受到了地球的作用——重力。同样,电荷的周围存在着电场,电场对处于其中的电荷有电场力的作用,(如:点电荷间的库仑力的作用)。再由物体在重力场中具有了与地球位置有关的重力势能,引导学生总结出,检验电荷在电场中也应具有与场源电荷位置有关的电势能。如此类比,相当于在新旧知识间架起了一座桥梁,让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识。 又如:场强E和电势U这两个描述电场的物理量,E、U与检验电荷q有无关系呢?而牛顿第二定律M=F/a,当物体受到的合外力为零时,物体产生的加速度也为零,但物体的质量为一定值;再有,欧姆定律中R=U/I,若电阻不接入电路中,U、I均为零,但电阻R却一定。究其原因,它们都是事物本身的物质属性。这种简单的类比,使学生顿悟:E、U是描述电场本身性质的物理量,电场是客观存在的,与检验电荷无关,而定义式:E=F/q、U=ε/q只是定义E、U和计算E、U大小的。

2、生活经验与物理规律的类比 学生在日常生活中积累了一定的生活经验。用学生身边的事例进行类比,可启发学生的思维,调动学生学习的积极性,培养学生在生活中观察和分析问题的能力。 如讲电势差时,可用瀑布来作为例子,瀑布的水量越大,落到底部的动能越大;而瀑布落差越大,落到底部的动能也越大,动能是由重力势能转化获得的,即瀑布的重力势能与瀑布的水量、落差有关。让学生自己类比得出:电势能与电荷量和电势差有关:ε=qu 又如:介绍弹簧振子的振动时,振子向平衡位置方向运动为变加速运动,学生不能理解加速度减小而物体速度增加这一现象,可用人的身高增长作类比:人从出生到成人,其身高逐渐增高,当人的年龄接近成人阶段,其身高增长速度将逐渐减慢,但人的身高却仍在继续增高,只是增高变缓了,而并非人越长越短。当身高停止增长,人的身高达到了他一生中的最大身高。学生从这一简单的类比很易理解:加速度在减小,只意味着速度的增量在逐渐的减少,但物体的速度值却在增加,为变加速运动。

再如:电势能的教学中,类比重力势能是系统能,重力势能改变重力要做功,重力做的功量度物体重力势能的改变(用重力做功来判断重力势能的改变);学生易于接受在电场中的电荷具有电势能,其改变由电场力做功来量度,并掌握用电场力做功来判断电荷在电场中不同位置具有电势能大小的方法之一。再如再如ttp://

3、相关学科知识与物理知识的类比 自然科学分科庞杂,物理只是众多学科之一,可以用其它学科的一些学生已学过的知识进行类比,帮助他们理解一些物理现象和物理过程。 如讲解饱和汽,学生往往认为达到饱和状态时,液体不再蒸发。这可与生物学中“根对水的吸收”类比:当根细胞内的细胞液的浓度与土壤溶液的浓度相等时,相同时间内进出细胞膜的水分子数相等,为一动态平衡。学生可从类比中得出结论:密闭在容器中的液体达到饱和汽状态时,单位时间内液体蒸发产生的汽分子数和回到液体内的汽分子数相等,也是一个动态平衡。故宏观上液体分子总数不再减少,汽分子数不再增加。 又如,学生在化学这门学科中详细学习了物质的内部结构,知道了物质不灭定律,类比就可以知道电荷守恒定律。 这样类比,可以使学生领略“类比”这一重要的认识问题的方法,既加强了各学科间的横向联系,又激发了学生学习的兴趣;既降低了某些物理新知识的教学难度,又增强了学生学好物理的信心。

4、应用类比方法形成物理观念 对于一些极为陌生、抽象的物理概念,如果用熟悉的、形象化的事物去类比,那么往往会产生“一语道破天机”的惊人作用,帮助学生加速认识过程。例如:学习电容器的电容概念时,电容是个陌生、抽象的物理概念。若把电容器、电容、储存电荷类比容器、容积、储存物资(具体水杯存水),可以使学生轻松形成电容是反映电容器储存电荷的本领这个概念。继续类比引申:电容器储存电荷的特性如何表征呢?是否同水杯存水一样?一样的话,它涉及的是哪些物理量?学生自然会结合自身的知识体系思考、猜想,得出电容器的电容类似容器的容积一样由本身结构决定,加深“电容”概念的形成。

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一、前言

类比推理和演绎推理、归纳推理一起构成人们认识客观对象的三大推理形式。类比推理作为平行型思维方式,突破了演绎推理和归纳推理只在同质同类的一般与个别之间运用的局限,借助同构对应关系,在不同质的两个或两类对象之间建立起特殊的推理关系,其探索性价值充分体现于纵向层次的认知推理和横向领域的知识转移。

二、分析

波利亚认为:“类比是某种类型的相似性……是一种更确定的和更概念性的相似。”这里的“相似性”,是指对象在某些方面的一致性,而类比则是指可以清楚定义的一致性。因此,应用类比的关键在于如何把关于对象在某些方面一致性的含糊认识说清楚,其实质就是根据两个对象的之间的相似性(或一致性),把信息从一个对象转移到另一个对象。

相对于数学概念而言,可以把一个已知或者熟悉的数学对象的信息转移到要学习和研究的数学对象上来,从而推理出另一个数学对象也应该具有某些信息,然后获取这个数学对象的相关信息。通常,在概率统计的学习中有如下几种类比的类型:因果类比、降维类比、结构类比和简化类比。在教学中有意识地培养学生的类比思维,将有助于学生化解概率统计学习中的一些难点问题和培养学生的数学思维能力。

(或问题)掌握另一种概念(或问题),而且能够发现两种概念(或问题)不同之处及其产生原因。这样就能真正领悟概念(或问题)的实质。从而架起新旧知识联系的纽带,既加强了知识间的纵向沟通,同时又鲜明地展示了知识的获取过程,形成清晰的知识脉络,把新知识纳入原有认知结构中。这样,避免了本质属性相近的数学知识孤立的存在于学生的头脑中,使学生将所学知识条理化、系统化。

参考文献:

精选范文
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