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1、绵阳师范学院*届本科毕业设计（论文） 绵阳师范学院本科生毕业设计（论文）题 目 类比法在物理教学中的应用 专 业 物理学 院 部 物理与电子工程学院 类比法在物理教学中的应用摘 要：类比法是理论思维的一种重要推理方法, 是科学方法中在物理教学中的体现。研究类比法主要是分析在物理教学中的应用，分析类比法对教学过程的影响，从而是物理教师在教和学生（自主学习、研究学习和合作学习）学过程中变得轻松，使学生获得条理清晰的知识和广泛的科学文化知识。利用类比法可以在物理教学过程中可以简单明了、利用原有的知识经验更加快捷的理解、解释基本概念和基本原理；可以将抽象的物理模型和物理情景转换为具体明确的思维。通过对
2、类比法的理论知识和在物理教学中的实际应用经验及应用现状的综合分析，可以更加清晰的认识类比法的应用和对教学过程中产生的影响本论文总结了类比法的主要分类、类比法在物理教学中的应用以及学生在学习过程中利用类比法应该注意的事项。类比法作为物理教学当中的重要学习方式，掌握类比法的应用可以轻松愉悦的学习物理课程。关键词：类比法；教学应用；注意事项 The application of analogy in physics teaching Abstract: Analogy is an important reasoning methods in theoretical thinking and a re
3、flection of Scientific method in Physical Education.Researching analogy most analyze application in the physics teaching,Analysis of the influence of analogy to the teaching process.The physics teachers in teaching and students (autonomous learning, research learning and cooperative learning) learni
4、ng process easier, enable students to obtain clear knowledge and extensive knowledge of science and culture.Using the method of analogy in the physical teaching process can be simple, using existing knowledge and experience to understand, more efficient and explains the basic concept and basic princ
5、iples The physical model and the physical scene abstract into concrete and clear thinking.Based on comprehensive analysis of theory of knowledge of the analogy method and physics in the teaching of practical experience and application status, application can understand matters affecting the analogy
6、method more clearly and in the process of teaching, the paper summarized the main classification, analogy and analogy method in physics teaching of students in learning in the process of using analogy method should be paid attention to.Analogy method as an important way of learning physics teaching,
7、 the application of analogy can easily master the joyful learning physics course.Key words:analogy;Teaching application;Matters needing attention 目录绪论11.类比法的概念11.1类比法的定义11.2类比法的特点12.类比法在物理教学中的分类22.1因果类比22.2数学推理类比22.3综合类比法22.4模型类比22.5对称性类比33.类比法在物理教学中的具体应用33.1用类比法理解物理概念33.2用类比法建立模型53.3用类比法解题53.3.1现象类
8、比63.3.2过程类比73.3.3模型类比93.3.4方法类比104.类比法的局限11结束语12参考文献13致 谢14绵阳师范学院2014届本科毕业设计（论文）绪论在新课程带来的变革下，高中物理的课程的教学观念及学习方式等都有很大的转变，其中的学生的学习方式有传统的接受知识，机械的背记等方法变为学生在老师的引导下进行自主学习，探究式学习和合作学习。因此，学生要根据老师的指导和已有的知识经验来学习后续的知识及拓展知识，这样一来，对学生的学习能力、学习方法就有很高的要求。根据高中物理的教学内容特点，类比法在高中物理教学方法中较为常见且很为重要。因此，这篇论文要重点介绍类比法在高中物理教学中的分类、
9、应用及作用；其次，中学生怎样更好的掌握类比法，从而来提高自己的学习能力。“类比法在物理教学中的应用”这篇论文主要以议论文的形式，先讨论类比法的定义。其次，利用类比法在高中物理应用的实例（知识点的类比、模型图的类比、题型的类比等等）介绍类比法的分类、在学习中有什么以积极的影响和局限。再次，通过对类比法的认识，在学生对类比法认识的基础上加深对类比法的理解和掌握，从而避免在应用类比法的过程中带来思维的固定化。将高中实例与科学家对类比法的研究结论相结合，证明类比法是新课程改革的学习方式的有效方法之一。1.类比法的概念1.1类比法的定义所谓类比法是指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
10、具有这种属性的推理方法。它是科学地正确认识自然的重要方法。它是建立在原有的知识及学习经验的基础之上，为进一步理解事物的一种极为有效的试探方法。类比法能够启发和开拓人们的思维，能为人们解决问题提供一定的线索和方法，因此在物理教学中得到广泛的应用。例如：在高中物理教学中，质点是先于点电荷学习的。在理解点电荷的概念时，由于它是比较抽象的微观物体，所以在理解上就比较有难度，因此可以通过对已有认识的知识即质点的认识，来将知识迁移到点电荷上来学习。质点：为了研究方便，将某物体看作是有质量但是忽略其大小和形状的点，该物体视作质点的条件：不考虑物体是大还是小，不考虑物体的形状是规则还是不规则，在参考系的对比下
11、，只要不对研究的问题产生影响就可以忽略不计。同样的，点电荷也是为了研究问题时方便，忽略了物体的大小和形状，只视作为一个带电荷的点。所以，质点和点电荷的物理模型是类似的。再如：德布罗意提出的一切物质都具有波粒二象性的假说，在光学的研究中，“比起波动学的研究方法，如果忽略粒子的研究，则会导致实物粒子与之相反的错误理论，但如果吧粒子图像的考虑过分多于波的图像。”在类比法的基础上，就提出了物质波的理论因此认为和光一样，具有波和粒子的双重性质。但注意的是，类比法的结论必须由实验来检验，类比对象间共有的属性越多，则类比结论的才更可靠。 1.2类比法的特点类比法的特点：主要是“比”即“先比后推”，先比较事物
12、的共同点和不同之处。事物之间的共同点是类比法顺利进行类比的前提条件，共同点越多才能更加准确进行类比推理得到结论。2.类比法在物理教学中的分类在物理教学中，类比法的类型多种多样，但主要存在以下几种类型：因果类比、数学推理类比、综合类比、模型类比、对称类比等类型。2.1因果类比因果关系是具有严密的科学事实，同时也是自然界中普遍存在的事实，事物之间存在很大的相似性。因此，因果类比可以应用事物A的因果关系概括科学事实来探索与之相似的事物B对象的原因。如：（1）结果：光可以在空间中传播，具有干涉和衍射的现象；结果：声音可以在空间中传播，具有干涉和衍射现象；（2）原因：光具有波动性，因此声音也具有波动性。
13、可以利用因果类比来探索事物的原因即A结果相似于B结果，则B原因相似于A原因。2.2数学推理类比数学推理是物理教学中普遍且常有的科学方法之一。利用数学推理可以导出相应的物理公式、定理和定律，也可以用相应的公式导出基本的规律和特点。如：万有引力定律：，库伦定律：，根据两个公式可以知道万有引力中两质点之间相互作用力与距离的立方成反比，同样，两电荷间的相互作用力与距离的立方成反比，不同的是质点间的相互作用力只是引力，点电荷之间存在引力和斥力，利用两知识点的相识，根据类比法将万有引力与库伦力比较，做一下代换可知：，两公式类似，就通过静电场的概念和规律得到引力场相关的结论和规律。在物理教学中，善于应用数学
14、推理类比不仅培养学生的逻辑推理能力和提高新的物理知识的理解能力，还能引导学生进行探究式学习，在学习的过程发展学生的创新实践能力，获得思维的发展。2.3综合类比法综合类比法是由于事物的各种属性不会仅存在单一的关系，而是有复杂的、多方面的多样关系，按照对象属性的多样性关系的综合相似性进行的类比推理。根据综合类比的特点，可以推测事物的新属性。如：日本的物理学家汤川秀树把电磁力和核力进行综合类比，可以提出核力的介子理论。带电粒子的作用力是通过电磁场所受到的，电磁作用不是超距的，而是由于带电粒子之间交换了“光子”而产生的作用力。他推测核力也是一种交换力，核子之间交换某种粒子而产生了作用力，由此这种粒子“
15、介子”，后来通过实验也得到证实。2.4模型类比模型类比是建立一种物理模型，运用模型类比原型，比较分析模型之间的相似性。如：表2-1太阳系与原子系统的相应知识类比，可以从太阳系的模型类比出原子系统模型图。表2-1要素特征结论太阳系(参照系统)太阳各行星(1) 太阳体积较小，质量较大(2) 行星质量较小(3) 太阳与各行星之间存在万有引力(4) 行星围绕太阳转电子围绕原子核转原子系统原子核各电子(1) 原子核体积较小，质量较大(2) 电子质量较小(3) 原子核与电子之间存在作用力在物理教学中，善于应用模型类比，由原有的模型性质去推断、理解模型性质，从而是问题得到更大的简化。2.5对称性类比对称性类比是指事物A、B通过某种关系转换后完全相同的对称，这种对称性类比在自然界很是普遍。对称类比是根据事物A、B在总体上对称类似，可以推断出事物B可能存在于事物A相似的属性。利用对称类比，可以推断、总结出事物B
