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          類比法的應用實用13篇

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          類比法的應用

          篇1

              2、類比法在生物化學和分子生物學教學組織中的應用

              前文已經詳細分析了類比法在生物化學和分子生物學教學中的優勢,那么,具體在教學過程中應如何操作?下面將進行具體闡述。

              2.1了解類比教學的特點,挖掘教材的類比因素。在具體的教學實踐中,教師所能運用的類比例子并不多,這需要教師在備課的時候有意識的發掘各種能夠進行類比教學的因素,否則,僅僅憑借上課時的靈感,隨便舉例、打比方,這樣的類比教學是不科學的,對課堂效果只會起到相反的作用。因此,對于教師而言,應當深入了解類比教學的特點,形成系統科學的類比教學的相關知識,在對兩種事物進行類比分析時,不要拘泥于事物之間的顏色、形狀等表面屬性的相似性的比較,更應對二者的結構、功能進行仔細推敲和分析。對于挖掘出來的類比關系,也不能隨意使用,需用討論和反推等方式進行合理驗證,保證在教學過程中所使用的類比教學方法的科學性和嚴謹性。

              2.2科學使用類比教學法,提高教學的科學性。在生物化學和分子生物學教學過程中使用類比法進行教學,不僅僅是一種教學方式和手段的變化,更要求教師對這種教學方式有更深入的了解,在教學過程中科學的使用,充分體現類比教學的優勢地位。在課堂上,教師要清楚的呈現兩類知識之間的類比關系,對二者的性質、結構、功能等作出詳盡的講解,幫助學生梳理二者之間的相似性與相異性,使學生更好的理解和掌握知識,能夠做出基本的判斷和推理,做到舉一反三,觸類旁通。同時,在教學過程中,可以鼓勵學生自己提出類比關系,對他們所提出的類比關系進行討論,分析類比的可行性和科學性,對于錯誤的類比關系做出糾正和進行重點講解,對正確的類比關系做出鼓勵,這樣可以加深學生對類比因素的了解,讓知識掌握的更加牢固。

          篇2

          比如計算機開機,內存可存儲信息;斷電,內存中的信息消失。最恰當的比喻就是教室中的黑板。上課前,黑板是空的,上課時教師在上面寫下許多信息,下課了黑板上的內容就被值日生擦掉了,以便下一節課再次使用。黑板上有重要的內容,我們都會及時地記到本上,需要時可翻閱。書本正像是磁盤。所以我們上課時記筆記就和常說的 “ 存盤 ” 是類似的。教師如何安排和書寫板書、何時引用教案、何時囑咐我們記筆記 ---- 這就是如果我們有興趣就可以深入了解的 “ 內存管理 ” ,于是學生就很輕松地記住了該知識點。

          比如在講解“資源管理器”時,可以作如下內容的對比。計算機中的文件其實與現實中的文件只是形式的不同,本質上是一樣的,它們都是信息的載體。同樣,目錄(或文件夾)類似檔案袋,磁盤類似于文件柜。在現實生活中,我們要填寫許許多多的表格,尤其是學生每逢畢業時。這些表格其實就是文件。填好后,它們被分班裝在檔案袋中,這些檔案袋又被分類存放在文件柜的特定位置上。關上文件柜的門,里面就存放了大量的信息。如果文件很重要,我們會把它們放在特制的柜子中,并把柜子加鎖甚至加上密碼裝置,這就成了保險箱。那么兩者都牽涉到文件管理,我們來看一下:啟動資源管理器,我們就相當于打開了文件柜的門。傳統文件柜的分格、分層結構在這里變成了資源管理器窗口左邊的樹形結構。用鼠標到處點一點,并注意資源管理器窗口右邊相應的變化。我們發現:資源管理器大于或等于文件柜。因為資源管理器比文件柜功能更強大,使用更直觀更方便;驅動器相當于文件柜的某一層。文件夾相當于文件袋。它們看起來模樣都差不多,所以也都有容器的功能。正如大文件袋可以裝小文件袋、小文件袋可以和文件混放在一個更大的文件袋中一樣,文件夾中也可以有文件夾,某一文件夾也可同一些文件混在一起放在另一個文件夾中。計算機的文件管理的層次結構這樣就了然于胸了。

          比如文件的操作:文件放的位置不妥,可用鼠標拖到我們認為合適的地方;文件不要了,我們可以刪除,配合類似于廢紙簍的回收站,還可以“撿回來”;我們可以用專用軟件把計算機中的文件加密,無關的人打開文件就會看到所謂的 “亂碼”,這和現實中的記載重要信息的密碼文件一樣的。電影中地下工作者用藥水把紙上的文字隱去或把文件藏在文件柜的夾層中不讓人發現,在計算機中最簡單的方法就是把文件賦予隱藏屬性,一般人是找不到的。如果設置了開機密碼,那么我們存儲大量文件的計算機就相當于一個保險柜了。

          再比如在環球信息網上檢索信息:利用搜索引擎查找網站和網頁可以使用分類導向法和關鍵字查找法。可以比作是在圖書館查找圖書:我們可以按照所查圖書的類別一步一步的細化直至找到圖書就非常類似于分類導向法。我們也可以按照書名的筆畫或拼音找到圖書就類似于關鍵字查找法。每一種查找方式各有優缺點:通過類別細化查找比較慢,但能夠查到相關、相近的其他書籍,對大范圍查找經常用到;書名查找比較快,但不能查到相關或相近的其他圖書,便于準確查找;因特網上使用搜索引擎也是一樣的。這樣同學們就能比較容易的掌握使用搜索引擎的方法。

          篇3

          高中數學知識對于學生的思維能力要求較高,學生要學會觀察數學知識中的規律,尋找到解決問題的方法。類比推理對于學生的思維發散具有幫助作用,提高了學生學習的境界。在高中數學的學習當中,應當掌握類比推理的方法,在已有的知識基礎上,對新的問題進行合理分析,通過找相似發現內在規律。在數學教學中,教師應當合理使用類比推理的方法進行教學,并且讓學生掌握這種方法。

          一、類比推理的基本內涵

          隨著素質教育的不斷深入,新的課程標準對高中數學做出了明確的要求,規定要加強培養學生的類比推理能力。所謂類比推理,就是在數學的解題環節,通過對比發現兩方面知識具有共同點,其中一方面的知識已經掌握,只需要根據已知規律推斷出另一方面知識的規律。將這種方法應用到高中數學教學過程當中,能夠提高學生學習的熱情,激發學生的思維,幫助學生準確的發現解題的關鍵。但是在高中的數學教學實踐當中,很多教師在應用類比推理法時存在一定的問題,類比對象不合適,推理的結果不正確等。

          二、類比推理法的應用

          1.在數學概念教學中運用類比推理

          在高中數學當中,數學概念是最為基礎的知識,而且貫穿于高中數學學習的整個過程。要掌握數學的基本概念,就要學習基礎數學知識,對基本的技能進行訓練,這同時也是有效實施數學素質教育的方法。在新的教學理念下,教師首先需要讓學生對新知識有個基本感知,這樣才能夠讓學生在后學的教學過程中更好地理解教學內容,所以感知過程的設計要非常合理,這樣才能有效地提高教學效率。例如:在講授等比數列概念時,應該引導學生回顧等差數列,并且讓學生明白二者之間有著一定聯系,這樣學生在學習等比數列時可以依照等差數列的知識對其進行分析。然后,可以采取設置相關問題的方式將等比數列的概念導入,這樣的導入方式必定能夠調動學生學習的積極性,促使學生能夠進行主動探究。這樣的教學方式,不僅讓學生溫故了等差數列知識,同時也輕松的學習了新的概念,鍛煉了學生類比分析的能力。

          2.在命題教學過程中應用類比推理

          在數學命題教學中使用類比推理方法,也能起到較好的教學效果。比如這樣的案例,存在直角三角形ABC,其中的兩條邊a,b相互垂直,那么根據勾股定理:a2+b3=c2。通過對平面勾股定理的類比推理,研究三棱錐地面面積與側面面積之間的關系,可以得出當三棱錐的三個側面中兩兩互相垂直時,側面面積的平方和與地面面積的平方相等。通過這樣的類比推理,學生能夠看到類比推理方法在研究數學命題時可以提供比較獨特的思路。所以,在高中數學教學當中,教師要培養學生類比推理的意識,只有具有了意識,掌握了類比推理的方法,才能夠在解決數學問題的時候更加得心應手,不僅加深對已有知識的掌握,同時還能夠快速理解新知識,讓自己的知識體系規范,培養學生的創新能力。

          3.在高中數學解題教學中應用類比推理

          在數學教學過程中,學生很多知識的掌握都是通過解題實現的,通過解題,學生的數學能力能夠得到有效地檢驗,因此在數學中,解題是非常重要的教學環節。類比推理不僅是一種知識到另一種知識的推理形式,同時也是對未知問題進行預判,根據預判建立解題思路,進而不斷對預判進行驗證,最終解決問題的有效手段。使用類比推理的手段在解決高中數學中的問題,不能能夠發現問題的根本,讓學生有解決問題的思路和方法,而且對于學生的思維和創新能力是很好的鍛煉。三、結語

          類比推理在高中數學教學中是一個非常有效的方法,不僅能夠幫助學生快速掌握解題的規律,而且開闊了學生的思維。在高中數學中應用類比推理時,可以在講授數學概念時使用,幫助學生快速理解。在解題時使用,為學生提供解題的思路和方法,在命題教學時使用,豐富了學生的知識體系,培養了學生的創新能力。

          篇4

          隨著社會經濟的發展,計算機的應用日益普及,絕大部分普通中小學校、職業學校都相繼開設了計算機課程。而許多軟件、操作平臺為英文界面,很多命令也是英文形式,這給基礎普遍較差的職業學校學生的學習帶來許多不便,容易使學生失去學習的信心與興趣。雖然這幾年大力開展課堂改革,隨著教學觀念的更新,新的教學方法不斷涌現,但如何對其進行篩選、提煉和創造性地運用呢?需因人、因課而異。為使學生擺脫困境,增強學習興趣,提高教學效果,我經過多年的計算機教學實踐,感覺在計算機教學中應用類比聯想法效果不錯。

          一、類比聯想法教學法的特點

          類比聯想法是指當某一材料或事物和另一材料或事物有相似之處的時候,往往由這一材料或事物可以引起對另一材料或事物的聯想。

          類比聯想法教學法就是在教學過程中找準類比點,把抽象難懂的教學內容,運用日常實例打比方,使之具體、生動、形象,同時對知識內容展開聯想,由此及彼,由表及里,由已知到未知,將知識化難為易,以活躍課堂氣氛,增強學生的學習興趣,開發學生的智力與創造力,提高教學效果的一種教學方法。

          類比聯想法具有獨特的教學功能,它不僅生動形象,而且富有吸引力和感染力,很適合中小學生正處在身心發育的重要時期。他們的抽象思維能力相對較差,形象思維能力較強。而類比聯想教學方法就是運用日常工作實例,提供直觀、生動的感性材料,化抽象為形象,化呆板為生動,能把較難的問題變得通俗易懂,從而增強學生的求知興趣與信心。展開聯想,就是讓學生學習新知識時,回顧已學的舊知識,將新舊知識聯系起來進行類比,使學生用舊知識學習新知識的同時,加速新舊知識的融會貫通,從而培養學生對知識的遷移能力。利用聯想,學生能由此及彼,舉一反三,對培養學生抽象思維能力是頗有益處的。

          二、類比聯想法在教學中的應用

          1、講解計算機的名詞術語時運用類比聯想法

          學習機算機就不能不學計算機專業術語,但是有些術語比較難以理解,如果采用類比聯想法,就可以在日常生活中找到類比事物,從而化抽象為形象,弱化機械記憶而增強理解記憶,提高教學效果。如:

          (1)講解總線的概念時,我們可以先假設計算機內部有A、B、C、D四個組件必須相互傳遞的數據。如果這些傳輸都使用單獨的一組傳輸線路,這樣整個電路就要有AB、AC、AD、BC、BD、CD六組線路,如下圖所示:

          如果采用公共線路,可以改為右圖結構,這樣整個線路就簡單多了,并且設備或組件也容易添加或減少。這個公共線路,就是計算機里講的總線,用英文字母BUS表示,聯想公共汽車的英文單詞也是BUS,可以與總線(BUS)進行類比,總線(BUS)的角色同日常生活中的公共汽車(BUS)一樣,乘客(數據)都能乘坐它到達目的地,也理解了為何要有總線這個結構與概念。

          (2)講解網絡數據傳送方式的幾個概念運用類比法

          在我們的日常生活中有很多例子與網絡數據的傳送密切相關,只要利用好這些學生已有的經驗,就可以很好地解決計算機網絡教學中的許多概念理解問題。

          ①單工是指數據僅能單方向傳送。例如:我們在家中看的電視節目,你無法傳送數據到電視臺,只能電視臺單方向傳送畫面、聲音到我們家中。②半雙工是指數據能作雙面的傳送,但是雙方無法同時傳送數據。我們可以用無線電對講機來類比,沒按任何按健時,處于接收狀態,可以接收信息,不能發出信息,一旦按下發話按鈕便立刻轉成發話狀態,此時不能接收來話,只能發送信息。③全雙工是指數據可以同時作雙向傳送。可以用家中使用的電話來類比,在我們聽對方講話的同時,也可以發話給對方。

          2、講解計算機重點難點知識時運用類比聯想法

          目前計算機類的考試中,考試的知識面較廣,知識點較多,而且還有些知識點較陳舊,但在考試中又至關重要。如DOS系統知識、WINDOWS目錄結構等。如果采用一般的教學方法,學生一般較難理解和掌握這些重點和難點知識,但是,如果采用類比聯想法來進行教學,則會變得簡單易懂。

          (1)講解DOS系統的目錄管理機制這類重點內容時,可以認為DOS管理目錄與文件是采用樹型目錄進行的,根目錄相當于樹根,子目錄相當于樹枝,文件相當于樹葉。這樣把較難學的內容,通過類比,使問題形象、現實、通俗化。 又聯想到日常生活與計算機中有許多地方采用這種樹型結構,如企事業管理、人類家族的繁衍等。又如網絡上利用工作組來為計算機分類的方式,其實和文件管理中使用的目錄概念很相似,只不過工作組是一群計算機,而目錄是一群文件的集合罷了。

          建立了這樣一種概念與模型后,我們可以讓學生用TREE命令來顯示磁盤目錄樹結構。講解TREE的參數/F時,TREE C:\命令的功能只顯示目錄,不顯示文件,可以用“冬天里的梧桐樹”來形容(因為冬天生的梧桐樹沒有葉子,只有枝條);TREE C:\/F命令功能,顯示目錄及其下面的文件,可以用“春天里的梧桐樹”來形容(因為春天生的梧桐樹既有枝條,又有葉子)。這樣把抽象的理論知識與生活實例有機結合,講起來生動形象,使學生在潛移默化中感受、領悟新知識,教學收到事半功倍的效果。

          (2)計算一個點陣漢字字模占用存貯空間這類難點內容時,與在毛衣上編織圖案進行類比。如計算一個16*16點陣漢字所需存貯空間是多少?方法是,一個漢字占16*16/8=32個字節。學生一般難以理解,覺得抽象。這種情況下,有的教師要求學生死記公式,這樣就給學生加重了記憶負擔,過一段時間又忘了學的東西。而用類比聯想法教學能把問題講清講透,讓學生知其所以然。如果在毛衣上編制圖案,需要一針一針形成,雖然有些地方沒有圖案,但是總是不能空著的。這樣,如果一個圖案橫豎都編制了16針,那么總共編制的針數就為16*16。相應的,在計算機中二進制一個0或1占用一個位(bit),16*16點陣共有16*16個位,則計算方法為一個漢字占用16*16/8=32字節(byte)的道理就一目了然了。

          篇5

          一、類比遷移教學法的理論意義

          現代的教學理論認為,有效的學習是將新知識與舊知識進行合理的鏈接,并且各種知識點之間有效的分類的過程。因此,在現代的教學過程中,衍生出一種類比遷移的教學方法。此種方法是在學生原有的認知水平之上,進行知識的類比,從而幫助學生建立起有效的知識體系,更好地理解和掌握所學的知識。同時,在類比和遷移的過程中,以學生的角度進行問題的設置,能夠減少學生對新知識的陌生感,學習興趣被有效的激發,能夠更加積極主動地參與到教學活動中,提高學生學習的自主性和問題的思考能力,進而全面培養學生的綜合素質。

          二、在大學語文教學中進行類比遷移教學的現實價值

          首先,對于大學語文教學來說,不僅是對學生進行語言文字和寫作能力的訓練,更重要的是培養學生的分析問題和解決問題的能力。通過類遷遷移的教學方法,學生不僅能夠更好的學習新的知識點,而且思維得到了訓練,能夠從某種事物聯系到另外的事物上,學到了一種思考的方法。在未來的學習工作中,面對問題能夠從容不迫,更好地分析問題、解決問題。

          其次,類比遷移法在教學過程中,給學生提供了思考的空間。對于一些生澀的文章,隱含的情感,通過此種方法的講解,學生內心形成更為生動形象的畫面感。可以幫助學生提高文學作品的鑒賞能力,提升學生的文學素養。

          最后,通過在語文教學中進行類比遷移法的展開,學生對大學語文的學習有了更加深入全面的認識。在類比遷移教學實施過程中,教學內容可以實現橫向、縱向的延伸和比較,學生還可以將所學知識的一些特性轉移到其他知識上,有利于新舊知識之間的鏈接,并且使舊的知識得到升華。學生的語文學習更加系統化,教學效率得到質的提高。

          三、大學語文中進行類比遷移教學的建議

          為了培養語文學習興趣,提高學生的綜合能力,很多教師應該對類比遷移教學法都進行過深入的研究,取得了良好的教學效果。因此,筆者從理論上進行分類,分別分析常用的橫向比較、縱向聯想等類比遷移的方法,現總結如下:

          1.橫向比較與拓展

          教育專家曾經明確的指出,比較學習是進行閱讀學習的有效方法。在語文教學的過程中,面對新的知識,學生往往覺得生澀沒有意思,提不起來學習興趣,最多也就是讀讀課文,很少進行獨立的思考。而教師通過類比的方法,可以舉一反三,激發學生的想象力,使學生愿意思考和分析問題。通過在閱讀中進行比較,我們可以存在類似的表達、主題和思想,同時也可以在同一類型的文章中尋找不同的寫作技巧和描繪方法。在同中見異,并在異中求同,激發學生的學習興趣,幫助學生自主的發現問題,提高學生的自主學習能力。

          在大學語文教學中,我們通常會遇到許多的文章,有古文古詩到小說詩歌,涉及的題材十分豐富。在這種情況下,學生很難把握學習的重點。而教師可以通過進行教材的分析,尋找教材之間的相似點,進行橫向的比較,引導學生運用類比的方法,進行合理的想象和知識的遷移,引導學生更好地理解新的知識。橫向比較的方法不僅可以使學生對舊的的知識進行復習回顧,而且可以通過聯想生動的進行新的知識的解釋,開拓學生的新視野,訓練學生的思維。

          2.縱向聯想與溝通

          相關的理論指出,在任何學科知識中,各個知識點之間并不是孤立的,而是相互聯系共同形成特有的知識結構的。對于大學語文來說,各種文體、語言、表達寫作方面的知識,縱橫交錯十分復雜。作為教師,應該將所有的教學進行合理的歸納,在一個較高的角度對知識進行梳理,使知識更加的清晰明了。而在語文教學的過程中,應該認識到新知識是由舊知識發展和延伸形成的,合理的借助類比遷移的方法,梳理新舊知識發生的關系,提出知識的不同,在原有的知識上進行新的知識的學習,使學生形成一個清晰的知識體系,幫助學生更好的理解新知識和掌握新知識,并且鞏固舊的知識。

          因此,縱向的進行知識的類比,就是尋找新舊知識的聯系,在舊知識的基礎上進行信息的重新組合和延伸,以形成的知識。通過類比的方法,使得舊知識和新知識之間建立清晰的知識脈絡,以幫助學生更好更快地掌握新知識。并且,在此種教學方法下,學生可以進行合理的聯想,進行掌握學習的方法,拓展知識視野和提高文學欣賞品味。

          3.縱橫交織,整合學習

          為了促進語文教學的效率,使學生的思維更好的訓練,在實際的語文教學過程中,教師應該對知識進行綜合分析,進行橫向和縱向類比方法的整合。相關教育專家指出,為了提高知識的學習效率,應該尋找相同的例子,加深學習的遷移效果。而孤立的知識點容易被遺忘,為了深化記憶,應該將知識進行系統的整合,幫助個體更好地理解與掌握知識。在實際的教學過程中,教師應該對知識進行縱橫組合。首先,站在學生的角度,對于具體問題進行深入探究,引導學生橫向的聯想和縱向的溝通,更好地將知識鏈接成網,幫助學生融會貫通的進行語文的學習,提高學生的學習效率。

          綜上所述,類比遷移的方法不僅為教師提供了高效的教學方法,而且在一定程度上可以培養學生的思維能力,促進學生的知識學習和思維的鍛煉。

          參考文獻:

          篇6

          類比法便是作者在教學過程中經常使用的教學方法之一。所謂類比法是指在新事物與已知事物之間具有類似方面作比較并加以遷移的邏輯推理和科學研究方法。在材料成型理論課中,許多自然科學的理論在我們日常生活中經常遇到,只不過我們平時沒有注意其中蘊藏的道理,所以在學習自然科學方面的課程時也不能與我們日常生活的事情結合起來而感覺到學習的知識枯燥、抽象,進一步失去了學習的興趣和樂趣。下面談談類比法在材料成型理論課各個知識點教學過程中應用的一些例子。

          一、金屬晶體中原子規則排列與隊列的類比

          晶體的原子在空間上是按規則的幾何圖形排列。這個規律是用來區別非晶體結構材料。金屬晶體中原子的尺度很小,以埃為單位(1埃=103nm)。金屬晶體的微觀結構,需借助高端的檢測設備,將其放大幾十萬倍,甚至一百多萬倍才能分辨出原子。如何才能讓學生了解晶體原子具有規則排列規律呢?這里我們可以將軍隊隊列訓練時,方正里士兵的規則排列進行類比。每排對齊,每列對齊,每條斜線對齊。每個士兵在方正里都有固定位置。隊列在彎曲的公路上行走時,這個隊形就會呈現不同的形狀。這個過程與金屬在模具中進行塑性流動很類似。經過這樣的類比,學生就能很容易理解金屬中原子排列的規律性以及金屬在外力作用下可以進行塑性變形的流動。

          二、液態金屬中的非均質形核與雨滴的形核類比

          所謂非均質形核就是原子或分子依附在液相中某種固體表面(外來夾雜物或容器壁上)形核的過程。這個概念實際上已經包括了空氣中雨滴的形成條件,以及人工增雨的原理。由于平時大家對生活中的事物沒有過多的加以思考,所以沒有與自然科學原理聯系起來。實際生產中,液態金屬在進行結晶時都是按照非均質形核進行結晶。因為非均質形核所需要的過冷度下,臨界形核功小。結合這個理論,我們就可以理解當空氣中粉塵(外來質點)較多,濕度較大(水分達到過飽和狀態)時,就很容易下雨。同理也可以理解為何在人工增雨時需向天空中打催雨彈,其實質就是增加空氣中雨滴形核的外來質點。

          三、有關溫度對液態金屬流動性影響的類比

          液態金屬的流動性實際受粘度的影響。溫度的升高主要是降低了液態金屬的粘度(在保證不吸氣和金屬液不被氧化的前提下)。粘度實質是反映液態物體中物質相互移動的內摩擦力大小。粘度越大,液態物體就越不容易流動。可要理解這個概念是比較困難的。我們可以通過鋪設瀝青公路的操作來解釋。在鋪設瀝青公路時,首先是將固態的瀝青放在一個桶中加熱熔化,熔化后的瀝青就具有足夠的流動性并能順利地與砂石及其它添加物進行混合,然后再將混合物鋪設在公路地基上。瀝青在加熱后熔化并具有足夠流動性的原因就是大分子碳氫化合物在加熱后支鏈活動能力增強并舒展開去,減少了大分子與大分子之間相互移動的阻力,同時主鏈的活動能力也增強,也是其流動性增加的原因之一。液態金屬隨溫度升高,流動性增加也是因為金屬原子間距增加,活動能力增強造成粘度降低的緣故。通過類比,學生就很容易對這個問題進行理解。

          四、晶體生長平面的宏觀與微觀類比

          液態金屬在凝固過程中固—液界面結構最終決定晶體的生長形態。當固—液界面是平面形態時,晶體長成平面晶;當固—液界面凹凸不平時,晶體長成胞狀晶,甚至發展成樹枝晶。在這里,固—液界面是在宏觀層面上來區分其結構,其尺度是以微米為單位。當固—液界面從微觀層面,即原子尺度上區分時,劃分為粗糙界面和光滑界面。此時我們能夠看到原子的排列結構。微觀的固—液界面結構是由不同的材料性質決定的。金屬材料大多以粗糙界面結晶,有機物及無機非金屬材料大多以光滑界面結晶。通過固—液界面宏觀與微觀的對比,我們就很容易了解它們的應用場合。

          五、液態金屬中氣泡與水中氣泡的類比

          液態金屬中氣泡的上浮速度可用斯托克斯公式(如下式)進行解釋。從此公式我們可以看出,液態金屬中氣泡的上浮速度與液態金屬的密度p1與氣泡的密度p2之差成正比,與氣泡半徑r的平方成正比,與液態金屬的粘度%`成反比。但如何才能形象地了解到公式中各參數對氣泡上升速度的影響呢?這里我們可以用水中氣泡的上浮速度進行類比。

          斯托克斯公式同樣適用于水中氣泡的上浮過程。當我們向清澈的池底丟一石頭時,在池底會激起一些氣泡,這些氣泡由于密度比水的密度輕而開始慢慢上浮。隨著氣泡的上升,氣泡變得越來越大,同時氣泡的上浮速度也越來越快。當氣泡上浮到水面時,會以一個大氣泡的形式而爆裂在水面上。產生這個現象的原因完全可以用斯托克斯公式進行解釋。氣泡在池底產生時,由于氣泡周圍的水壓大而造成氣泡長大緩慢,同時氣泡半徑也小,因此上升速度小。隨著氣泡的上升,其周圍的水壓減小,氣泡內外壓力不平衡而造成氣泡長大,由于氣泡半徑的增加促使其上升速度增加。氣泡離水面越近,其周圍水壓越小越有利于它的長大和上浮。最后,一個大氣泡以很快的上升速度爆裂在水面。需要注意的是水的粘度比液態金屬小,更促進了氣泡在水中的上浮。

          六、各種連接方法的類比

          在我們的生產、生活中連接方式或方法無處不在。但當我們接觸到這些事物時,是否對這些連接的方式進行過思考和對比呢?可能大多數人對這些情況都沒有認真去思考過。那我們遇到的方式有哪些?它們有何區別?各種連接方式又在哪些場合適用呢?

          根據連接的性質,通常可以分為機械連接、焊接、膠接這三類。機械連接包括螺紋連接、銷連接、鍵連接等,這種連接方法的優點在于各個零部件能進行拆卸及重新組裝,這便于我們機器的安裝和維修,它的缺點是涉及的零部件多,需要加工,連接的強度沒有焊接接頭高(相同尺寸情況下)。焊接是通過冶金結合的形式將兩分離的物體在接合處連接起來的方法。它的優點是連接強度高,連接工藝靈活(由簡單件連接成復雜件),同時可以實現不同材料的連接;它的缺點是連接處不可拆分,接頭處存在應力,工件容易變形、開裂。焊接往往適用于鋼材料的連接,在機械、汽車、火車、輪船,石油化學、航空航天等領域都大量使用。膠接是通過粘結劑的物理化學反應將兩分離的物體在連接處連接起來的一種工藝。膠接的優點是適用于各種材料的連接,它主要的缺點是接頭處強度不高,還有在粘結前需對接頭處進行處理,接頭壽命短。膠接主要用在受力不大的場合進行連接,像修補輪胎、書的裝訂,裱貼,零件表面的修復,塑料管道的連接等。

          總之,通過類比可以將書本上抽象的、復雜的問題簡單化、直觀化,用熟悉的事物去理解未知的事物,有助于學生的消化、理解,同時也提高了學生學習的興趣和樂趣。類比教學法不僅在材料成型理論課教學中運用有效,而且在其他學科知識的教學過程中也一樣有效。如果類比的事物是我們日常生活中經常遇到的,那教學的效果會更好。但如何恰當、正確地進行類比,也是我們教學過程中需要思考的問題。選擇的類比事物不恰當,效果可能適得其反。因此,類比法作為教學的一種方式或方法,還值得我們在教學過程中不斷摸索和思考。

          參考文獻:

          [1]顧瑩燕.類比法在高職院校高等數學課程教學中的應用[J].高等函授學報(自然科學版),2012,25(03):72-73.

          [2]劉窗洲.淺談利用類比法突破數學難點的教學模式[J].中國數學教育,2012,(06):25-27.

          [3]劉冬芳,王艷,孟秋紅等.在機械制圖教學中巧用類比法[J].科技創新導報,2012,(16):148-150.

          篇7

          1常見的類比法

          類比法有很多種類,常見的類比法有解釋類比、對應類比、相似類比和關系類比。

          解釋類比在教學過程中,遇到教學條件無法展示物理模型時應用較多,主要是將學習到的對象和概念進行明確性比較,從而獲取抽象知識,磁場和電場的學習常用到解釋類比法。對應類比是對兩個相似研究對象之間的關系進行系統的分析,能夠迅速地幫助學生進行學習和理解,如熱傳遞和水流之間的對應類比學習。相似類比是依據兩個對象部分屬性之間的定量函數關系進行類比分析,推導兩者在其他屬性也具有一定的相似性,如兩個相似物理公式的適用領域和推導。關系類比是通過研究兩個對象之間的屬性可能具有的關系進行類比分析[ 2] 。

          2類比法在概念教學中的應用

          物理概念是物理事實的抽象,反映物理現象和過程的本質,是物理知識的重要組成部分。在初中物理教學過程中,可以通過類比法對部分概念和規律進行教學,通過將學生已經掌握的知識和教學內容進行類比分析,達到符合學生學習特征和認知規律的要求[ 3] 。其中,描述物體運動或狀態特點的物理量都可以用類比法進行教學,例如功率、速度的概念教學等。將類比法應用到物理概念教學中,能夠使學生的思維得到提升,有效地促進學生對物理概念知識的理解。

          3類比法在相關知識教學中的應用

          在初中物理教學中,很多物理知識具有相似性,相似的物理知識具有相同的物理規律,解決問題的思路、方法和手段都具有一定相似性。在物理教學過程中,可以引導學生對相似的物理知識進行對比分析,總結這些知識之間的異同,以幫助學生理解和記憶知識,提高教學的效率。例如,機械能和內能具有相似性,一般機械能的教學課程會排在內能的前面,因此,在教學內能的過程中,可以指導學生回顧機械能方面的知識,將機械能和內能的知識進行類比分析,幫助學生找出兩者之間的共同規律,提高學生分析和解決問題的能力。

          4類比法在復習教學中的應用

          初中物理教學的目的是讓學生掌握物理學科的基礎知識,教學的內容相對比較廣泛且淺顯,諸多物理知識之間的關聯性較大。在復習所學物理知識的過程中,可以指導學生使用類比法建立物理知識板塊,形成知識網絡,幫助學生靈活地掌握所學知識。在復習教學中使用類比法的方式主要是對所學知識中規律相似的進行類比、公式相似的進行類比、解題方式相似的進行類比等。

          5類比法在其他學科和物理教學關聯中的應用

          物理學科只是自然學科中眾多學科的一種,也可以將其他學科的知識和物理知識進行類比分析,幫助學生對物理知識的學習和理解。例如,在講解飽和度和動態平衡方面的知識時,很多學生會認為容器中的液體飽和時是靜止的。在實際的教學中,可以指導學生將其與生物學中根對水的吸收過程進行類比分析,當植物跟細胞中細胞液和土壤溶液濃度相等時,進出細胞膜的水分子是相同的,達到動態平衡。因此,類比分析可知,密閉容器中液態和氣態飽和時,實際上是一個動態平衡過程,單位時間內轉為氣態的分子數和轉為液態的分子數相同。

          綜上所述,類比法能夠通過物理知識屬性的相似性進行對比分析,將新舊知識整合起來,能夠指導學生進行自主思考,提高學生獲取知識的能力,降低初中物理教學的難度。

          參考文獻:

          篇8

          在物理研究中,將熟悉的物理對象與待研究的物理對象相比較,找出他們已知的共同點、相似點或相聯系的地方,據此推測出待研究對象也可能具有熟知對象的另一些特征。這一邏輯推理方法就叫物理類比方法。

          類比方法可用邏輯語言表述為:

          若A對象具有P、Q、R、S屬性,B對象具有PQR屬性,并且PQR屬性分別與P、Q、R相似、相同或有聯系。則B對象也可能具有S屬性,并且S與S相似、相同或有聯系。

          二、應用類比方法形成物理概念

          對于一些極為陌生的、抽象的物理概念,如果能用熟悉的、形象化的事物去類比,那么往往會產生“一語道破天機”的驚人作用,加速認識進程。

          例如:應用類比方法建立“物體間的分子間的享相互作用力”概念。

          我們知道,在任何情況下,分子間同時存在相互作用的引力和斥力,引力和斥力打下都跟物體分子間的距離r有關。

          三、應用類比方法引進新概念

          例如:學習磁場時,對表示磁場的概念――磁感應強度可以這樣引如:電場對其中的電荷有電場力的作用,研究電場強弱的時候,我們用電荷在電場中的受的電場力與電荷量的比值F/q表示電場的強弱,叫做電場強度.類似地,磁場對其中的電流有磁場力的作用,研究磁場的強弱,我們可以分析電流在磁場中的受力情況著手,找出表示磁場強弱的物理量.但是電流在磁場中受力與電荷在電場中受力不同,所以我們把導線垂直磁場時,電流所受的磁場力與電流和導線長度的乘積F/IL叫做磁感應強度,表示磁場強弱.

          四、應用類比方法理解概念

          應用類比方法幫助我們理解概念的例子在高中物理中比比皆是。

          例如,用做機械運動的物體的動能和勢能去類比“物體分子無規則運動的動能和勢能”。用水滴的集合在水管中沿一定方向流動形成水流,去類比“電荷在電路中沿一定方向流成形成電流”;用水流會受到水路上的阻力去類比“導體雖容易導電,但同時對電流有阻礙作用――電阻”;用水流可以推動水輪機做功去類比“電流通過電動機帶動其他機械設備也會做功”;用機械運動做功,機械能轉化為其他形式的能,去類比“電流通過用電器做功,電能轉化為其他形式的能”;用重力做功量度重力勢能變化,去類比“電場力做功量度電勢能變化”;用水位類比電位,用水壓類比電壓等等。

          五、應用類比方法研究物理學

          在物理教學中,恰當的配合性概念的引出,介紹物理學家應用類比方法探索、研究物理學的成功事例,既能使教學新穎、活躍,又能潛移默化地使學生受到物理方法教育,激發學生的探索精神。

          例如,教學歐姆的前前后后,可做如下介紹:德國物理學家歐姆曾經把電流的傳導與法過數學家、物理學家傅利葉的熱傳導想類比,推出了“通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比”的結論。隨后他又用實驗進行了證明,終于建立了如今我們學習的歐姆定律。

          六、應用類比方法找出實驗方法

          在用實驗研究物理現象、規律時,我們往往會感到無從下手,如果運用類比方法則比較容易找到切入點。

          例如:我們在學習眼界影響電阻實驗時,告訴學生運用控制變量法進行研究。到了下一章,學習歐姆定律時,用實驗研究電流與電壓、電阻的關系時,我們可以把這幾個實驗和上一次實驗進行類比,都是研究一個物理量與幾個量的關系。因此可以象上一實驗,用控制變量法研究。即先把電阻一定,改變電壓,研究出電流與電阻的關系,這樣就找到了實驗方法。在物理學中,類似實驗很多。

          七、類比方法的基礎、局限與正確運用

          類比方法是由個別到個別或一般到一般的不完全歸納推理。因為已知的相似屬性和推出的相似屬性之間不一定有必然聯系,所以從兩個對象之間在某些屬性方面的相識或相同,并不能得出它們在某些屬性方面必然相似或相同的結論。可見,運用類比方法得出的結論不一定都是可靠的。

          篇9

          中學物理課是學生義務教育階段必須學習的一門重要的基礎課程。在教學過程中我們必須要著重講清概念,處理好教師講和學生接受的關系,采用行之有效的教學方法。筆者體會用類比教學法教學能起到事半功倍的效果。

          類比方法類比法是借助于事物之間的相似性,通過比較將已經掌握的知識推移到新的研究對象的學習方法,在物理教學中運用類比方法可以引導學生自己獲取知識;有助于提出假說,進行推測,有助于提出問題并設想解決問題的方向,類比可激發學生探索的意向,引導學生進行探索,使學習成為學生自覺積極的活動,學生自覺不自覺地逐步掌握和運用類比方法,較好的培養了學生的邏輯思維和創新能力,為以后的終身學習奠定基礎。

          一、類比法的含義及作用

          類比法是一種從己知求未知的邏輯方法,也是邏輯學中的一種推理形式。"類比"是借助于事物之間的相似性,通過比較將一種已經掌握的特殊對象的知識推移到另一種新的特殊對象中去的研究方法。運用類比法進行物理教學有助于學生對新知識的學習和理解,發展學生的思維能力,把他們較熟知的事物、陌生的事物相比較,從而為認識新事物提供線索和方向,起到了溝通知識間的橫向聯系,觸類旁通,舉一反三,溫故知新,分清異同的作用。運用類比法可引導學生自己去獲取知識,提出假說,進行推測,設想出解決問題的方案;運用類比法可使學生鞏固己有的 知識,把研究問題條理化、系統化;運用類比法可使學生較順利地認識物理現象,形成物理概念、掌握其規律。

          二、類比法的特點

          1.類比法具有思維的形象性

          它是將抽象思維和形象思維熔為一爐的獨特的方法。將研究對象直觀形象地映入學生的腦海,使思維具有了切入點,化難為易。

          2.類比法具有從特殊到特殊的邏輯思維過程的特點

          類比是在兩類特殊事物間進行分析比較的。該法常用于當歸納或演繹法都無能為力時,發揮其獨特的效用。

          3.類比法所得結論的或然性

          客觀事物之間既有相似的一面又有差異的一面,因此由類比法得出的結論具有一定的或然性。

          三、教學中類比法的運用

          教學中能恰當地采用類比法講解物理現象、定義、概念及規律能變難為易,起到擴展學生知識范圍,激發學生潛能的作用,從而培養學生創造思維和發散思維的能力。

          1.運用"類比",強化概念,掌握規律

          概念和規律構成了物理學主體,教學中采用類比教學法能使學生把己掌握的知識和生活經驗遷移到所學習的內容上,從而使思維有了日常生活經驗的依托,使生疏的概念或不易理解的規律與大腦中原有的認知發生同化,達到降低思維梯度的目的。

          如學習功率概念時,可以通過學生已有的速度概念形成過程進行類比:要比較運動快慢可用相等時間比路程,也可用相等路程比時間,但在時間和路程都不等時怎樣比較快慢?就要看單位時間內通過路程的多少,從而定義了速度。要比較做功快慢可用相等時間比做功多少,也可用做相同的功比較所用的時間,在時間和功的多少都不等時,看單位時間內所做的功多少而定義了功率。初中物理中壓強、密度等概念均采用了類似比值法定義的。再如:將分子動能和勢能與物體的動能和勢能類比;將判斷磁場存在的方法與用轉換法判斷電流的存在方法類比等。通過類比使學生領略“類比”這一科學方法,并引導學生自主發現探索新舊知識間的橫向聯系,從而更好地理解和掌握新知識。

          2.運用“類比”消除模糊,區分本質

          物理知識中有些概念和規律很相似,但本質上又有很大差異,由于相似,學生在記憶,儲存上就有一定困難,提取應用時導致錯誤,如果采用類比的方法就能把它們從本質上區分開來,在學生頭腦中建立穩定的、清晰的信息聯系,增強了對新舊知識間的聯系與區別。

          在物理中有許多概念是用比值定義法來定義。但學生由于受數學思維定勢影響往往對這種定義法理解不透徹,如在電場強度教學時許多學生從公式E=F/q得出E∝FpE∝1/q的錯誤結論。此時可以用學生已熟知的密度概念來類比。兩者的共同特征是:屬性由本身決定。密度 =m/v,體積相同的兩種物質,質量大的密度大,用單位體積的質量來表示物質的這種性質,但密度由物質本身決定,與質量和體積無關。同樣,對于電場中的兩點,如果同樣的點電荷在某點受力大,就說明這點的電場越強。我們用單位電荷量的電荷受到的電場力,即電場力與電荷量的比值表示電場的這種性質,E=F/q但與F和q無關,由電場本身決定。

          3.運用"類比",架設橋梁,溫故知新

          在物理教學中,有些知識關聯性很大,其中必有一物理知識點是其紐帶,找出這一關鍵的紐帶做為橋梁就可通過復習以往熟悉的知識,讓學生在小范圍內建立起知識點間的聯系,便于記憶和存儲,提取時得心應手,達到盡快掌握新知識的目的,同時也增強學生駕御知識的能力。

          四、應用類比教學法應注意的問題

          1.類比是為了講清問題,幫助學生理解和掌握知識,因此進行比較時應有的放矢,有針對性,可比的對象一定要認真斟酌,仔細推敲。

          2.類比是以兩個或兩個以上事物既有聯系又有區別為前提的。因此進行類比教學,要堅持科學態度和方法,要認真鉆研教材,不能隨意發揮。

          篇10

          類比法既是教學或科研的一種方法,也是一種思維模式。其操作的程序為:首先通過比較選擇和確定類比對象,通過比較、聯想、類推得出結論。選擇對象是關鍵,比較、聯想、類推是類比法的基礎。

          一、類比模式的分類

          物理學中常用的類比模式有以下七種。

          (1)兩種對象有本質區別可以用類比對象的形象或象征性符號來比喻研究對象(包括抽象概念)。這通常用于理解抽象概念方面,如用流體的流量比喻電通量或磁通量。

          (2)模式類比,借用一個直觀形象或過程來說明物理對象和過程。例如彈性媒質質點間的吸引與排斥的作用力模型,借助于彈簧振子的串、并聯來表示。

          (3)直接類比,借助于所研究的對象有相似之處的其他事物或數學公式進行類比。例如表述實物粒子的德布羅意方程,是直接類比光量子的波粒二相性方程得到的,而不是推導出來的。

          (4)對稱類比,自然界或物理規律常常表現出一定的對稱性,可通過對稱關系進行類比。例如由變化的磁場產生電場(渦旋電場),運用對稱類比推出變化的電場產生磁場這一結論(位移電流)。

          (5)等效類比,愛因斯坦的廣義相對論是一個典型的等效類比的例子。他說:“做加速運動的參照系。在時間、空間的小范圍內與引力場等效。”

          (6)因果關系類比,根據一個對象的因果關系類比的推出另一個對象的因果關系。例如愛因斯坦利用引力場與電場的平方反比規律的相似之處,由加速運動的電荷輻射電磁波的現象,類比提出用加速運動的物質輻射引力波的理論。

          (7)數學類比,借助兩個數學模型或數學公式之間的相似,用一個領域的規律去探索令一個領域的規律。例如電場與引力場是數學形式相同的平方反比規律,通過相似變化來分析引力場的規律。

          二、類比法的作用

          比較、聯想、類推可以促進人們的形象思維發展,激發人們的想象力,起到由此及彼觸類旁通的作用。類比法在人們認識新知識的過程中有遷移作用。有些類比法如上邊的比喻類比、模型類比并不嚴格,而有些類比法可得到問題的嚴格解,如靜電類比法。在工科物理教學中,運用類比法可起到事半功倍的效果。

          以下是在大學物理教學中(電磁學部分)歸納的類比問題:

          1.磁學與電學物理量的類比

          電學中的點電荷q與磁學中的電流元 對比,電學中的電荷線密度λ與磁學中的電流強度I對比,電學中的電荷面密度σ與磁學中的電流面密度i對比,電學中的電荷體密度ρ與磁學中的電流面密度j對比,電學中的介電常數ε與磁學中的磁導率倒數1/μ,電學中的電矩pe與磁學中的磁矩pm對比,電學中的電場強度 與磁學中的磁感應強度 對比,電學中的電位移矢量 與磁學中的磁場強度 對比,電學中的極化強度 與磁學中的磁化強度 對比。

          2.磁場與電場規律的類比

          電介質的電極化面電荷密度與磁介質分子電流面密度類比,電位移矢量 與磁場強度 類比, (各向同性), (線性介質);電學的庫倫定律與磁學的安培定律類比;電場的高斯定理與磁場的高斯定理類比;電場的環路定理與磁場的環路定理類比;從解題方法上看,電場部分的分立電荷的疊加原理與磁場的分立電流場的疊加原理類比;連續電荷的積分方法與連續電流的積分方法類比。

          3.磁感應強度與電場強度的類比

          無限長均與帶點直線的電場與無限長載流導線的磁場的類比;無限長均勻帶點圓柱面的電場與磁場無限長直載流圓柱面的磁場的類比;無限長均勻帶電圓柱體的電場與無限長均勻載流圓柱體的磁場的類比;無限大均勻帶電平面的電場與無限大均勻載流平面的磁場的類比;無限大平行均勻帶電平面的靜電場與無限大平行反向電流大平面的磁場的類比;點偶極子軸線延長線上一點的電場強度與圓環形載流線圈軸線上一點的磁場的類比。

          篇11

          應用

          [中圖分類號]G633.91

          [文獻標識碼]A

          [文章編號]1674-6058(2016)32-0127

          高中生物知識較為抽象,如果教師僅借助簡單的理論文字或者是傳統的教學方法進行教學,學生將很難深入理解與掌握生物知識,無法形成科學的學習思路。對此,教師應當借助類比法,將一些復雜的問題簡單化,從而達到舉一反三、觸類旁通的效果,有效培養學生的思維能力。

          一、借助類比。加強新知識與原有知識間的聯系

          在高中生物教學中,包含了大量的概念,有些概念非常深奧,學生很難理解。在學習這些概念時,教師可借助類比加強新知識與原有知識間的聯系,以幫助學生理解與掌握相關概念。

          例如,在學習“種群特征”時,教師可將種群與個體進行類比,個體一般有出生死亡、性格與年齡等特點;種群則具有出生率死亡率、性別比例與年齡等特點。如此便可引導學生將新概念與已有的知識聯系起來。又如,在學習“激素調節”時,教師可借助激素調節與手機工作原理相似的特征,進行類比,由此降低神經遞質與特異性受體的理解難度。手機的工作原理為:手機、號碼、信號,只要撥打手機的號碼,號碼的信號就會向周圍發射,不管手機在哪里,只有這么一個手機能夠接收信號;激素調節也是一樣,特定的激素,只能由特定的內分泌腺分泌,具備特定的信號,內分泌腺分泌到這一激素中,激素就能夠進入各處血液,只有特單的靶細胞才能夠接受并識別信號。通過此種類比,就能夠幫助學生深刻地記憶與理解相關概念。

          二、借助類比。將生物知識條理化

          生活中包含了很多生物知識,這些知識非常瑣碎,因此教師需要將類似的知識進一步條理化。以“染色體變異”這一知識點為例,這一節課的重點是染色體組、二倍體以及多倍體等知識點的講解。假如僅僅依靠單純的記憶,學生很容易將這些概念混淆在一起,無法分辨知識點間存在的差異,無法有效掌握這些概念。此時教師可通過類比的方式,將生物知識條理化,從而促進學生有效掌握生物知識。教師可先伸出自己的手,為學生展示一只手的手指,告知學生手指有三長兩短,每一個都是不同的。隨后教師可舉起雙手,將雙手的手指相對,由此類比兩個染色體組,在此基礎上提出問題:為何是兩個染色體組?由此引導學生深入思考問題,教師應當正確地引導學生,如使用十根手指與一只手的手指進行相除。在講解多倍體時,教師可將一只手浸濕,在黑板上按壓三次,這樣就可得到三只手印。在得到手印后,教師就可類比三個染色體組。在完成上述工作后,教師可恰當地總結相關生物知識,如判斷二倍體與多倍體的基礎條件是什么等。如此一來,學生就能夠將生物知識條理化,從而提高學習效果。

          三、運用類比。提高學生的知識應用能力

          類比是一種較為常用的教學方法。在高中生物教學中,教師可將常見知識的一些特性提取出來,隨后借助類比將一些不常見的知識特性預測出來,以加深學生對知識的理解與應用。

          例如,在學習“DNA模型建立”時,沃森與克里克按照前人的研究結果,認識了蛋白質的空間結構為螺旋形,因此推想出DNA結構或許也是螺旋形。按照此種類比,對于原有DNA模型進行了修改,同時與DNA分子的X射線照片進行對照,證明了這一結論是正確的。由此可見,通過此種形式,能夠有效幫助學生掌握W習方法。

          篇12

          比較是認識事物很重要的方法,其中,類比更是認識新事物,發現新問題,尋求解題方法的有效途徑。類比的形式:兩個系統具有相似性,即可類比。(相似性:要能用概念確切表達。)下面分圖形性質和習題求解兩方面談談類比在數學中的應用。

          一、在圖形研究中類比方法的應用

          例1,平面三角形和空間四面體的類比

          1.先找平面三角形和空間四面體的相似性

          a.三角形是平面上最簡單的多邊形;四面體是空間中最簡單的多面體。

          b.三角形是平面上數目最少的簡單分界元素圍成的圖形;四面體是空間中數目最少的簡單分界元素圍成的圖形。

          c.三角形是三條線首尾相連的圖形;四面體是四個面圍成的圖形。

          2.推 測

          a.三角形有內心(三條角平分線的交點),由此類比得:四面體的六個二面角的平分面交于一點,是內切球的球心。

          b.三角形的三條中線交于一點,叫重心,且分中線為2∶1由此類比得:四面體的四個面的重心和頂點的連線(四面體的中線)交于一點叫重心,且分中線為3∶1。

          c.由S= ,類比得:V=

          S是二維的;S后有 。

          而V是三維的;V后有 。

          d.由直角三角形中的勾股定理,類比得:

          直角頂點的四面體中。(A、B、C為三直角面)

          (九章算術中的商高定理)

          e.由三角形中的余弦定理:c2=b2+a2-2abcosC。

          在四面體中, SD =

          SBSCcos∠(B,C)-2SCSAcos∠(C,A)。

          3.驗證證明結論成立。

          (證明過程略)

          二、習題求解中類比方法的應用

          例2,空間中位置一般的四張平面分空間成幾部分?(每兩張不平行,無三張共線,且交線不平行,以后無說明時,平面均為一般平面,直線均為一般直線。)

          解法一,這樣的四張平面剛好可以圍成一個四面體。運用類比的方法:

          平面上三條一般直線分平面為7部分:(如圖1)

          1、為封閉的;

          2、3、4與所圍三角形共邊;

          5、6、7與所圍三角形共頂點。

          共有7部分。

          類比四面體分空間的情況是:

          1部分是封閉的;

          4部分是與所圍四面體共面的;

          6部分是與所圍四面體共棱的;

          4部分是與所圍四面體共頂點的;

          共分空間為15部分。

          解法二:平面內位置一般的三條直線分平面為7部分,

          即:7=1+3+3=

          即是三條直線圍成的一部分,

          即是三條直線中任意兩條的交點數,亦即與所圍三角形共頂點的平面部分;

          即三條直線中取任意一條,亦即與所圍三角形共邊的平面部分。

          由此類比,空間中位置一般的四個平面分空間所成的部分為:

          四面圍成的封閉圖形;

          四面中任意三面形成的交點數,亦即與所圍圖四面體共頂點的空間部分數;

          四面中任意二面形成的交線數,亦即與所圍圖形共棱的空間部分數;

          四面中任取一面,亦即與所圍圖形共面的空間部分數。

          則, 1+4+6+4=15。

          空間位置一般的平面分空間成15部分。

          推廣:直線上n個不同的點分直線幾部分?

          A、直線的n個點分直線因為是一維問題,所以

          設:t(n)=An+B

          當n=0時,B=1;

          當n=1時,A=1;

          t(n)=n+1;

          即,直線上n個不同的點分直線為n+1部分?

          B、平面內位置一般的n條直線分平面成幾部分?

          平面內直線分平面是二維問題,所以,類比A。

          可設,s(n)=An2+Bn2+C

          當n=0時,c=1;

          當n=1、n=2時有:

          A+B+1=2

          4A+2B+1=4

          A= ,B= ;

          s(n)=

          C、空間位置一般的n個平面分空間成幾部分?

          空間中位置一般的n個平面分空間是三維問題,所以,類比A、B兩類。

          可設F(n)=An3+Bn2+Cn+D

          當n=0時,D=1;

          當n=1,n=2,n=3時有:

          A+B+C=2

          8A+4B+2C+1=4

          27A+9B+3C+1=8

          解得:A= ,B=0,C= 。

          f(n)= 。

          用數學歸納法證明即可得:

          類比A得的B結論亦成立;

          類比A、B得的C結論成立。

          例3,計算3•5•17……(22n-1+1)

          分析:本題可寫為計算

          (221-1+1)+(222-1+1)+(223-1+1)……(22n-1+1)

          怎樣計算出這n個數的積呢?聯想結構上它非常類似的問題:

          計算:48(72+1)+(74+1)……(72n+1)其解法是:

          原式=(72-1)(72+1)(74+1)……(72n+1)

          =(74-1)(74+1)……(72n+1)

          =(78-1)……(72n+1)

          =(72n+1-1)

          算法主要根據48=72-1,然后,再用平方差公式進行計算。利用它和原題結構的類似,可得原題的計算方法為:

          解:1=22-1

          原式=(221-1-1)+(221-1+1)+(222-1+1)+(223-1+1)……(22n-1+1)

          =(222-1-1)+(222-1+1)+(223-1+1)……+(22n-1+1)

          篇13

          對象A具有屬性a,b,c,d.

          對象B具有屬性 a,b,c.

          所以B對象也具有屬性 d.

          從哲學角度來看,任何兩個事物之間都存在著某種程度的相似性 ,故而類比法可以把兩個不同事物聯系起來,不僅可以用于同類事物之間,也可以用于同一事物的不同發展階段之間.從原則上講,世界上一切事物都存在用類比方法的可能性.作為一種創造性的思維方法,類比法在物理中起著非常重要的作用.

          二、類比法在物理學發展上的應用

          根據已有的知識,對比與新的知識,從而產生新的信息,提出假說,新的概念.物理史上湯姆生的原子結構理論就是類比了棗糕的內部結構,盧瑟福的原子核式結構模型是將原子和行星的運動做了類比.就是靠這樣的一個一個物理假說,最終使得物理最終成為一門自然科學.

          運用類比法,還可以提出新的物理規律.法國科學家庫侖,發現了靜電力與萬有引力間有著許許多多的相似,參照萬有引力的規律提出了靜電力的規律F=kQqr2.

          翻開物理學史,我們就會發現類比法貫穿在物理學發展的始終.參照流體力學的方程,提出電磁場理論的麥克斯韋這樣論述類比法:“為了不運用物理理論而得到物理思想,就應當熟悉物理類比的存在.所謂物理類比,是一種科學定律與另一種科學定律之間的部分相似性,它使得這兩種科學可以互相說明.這樣,所有數學的科學都是建立在物理定律和數的定律的關系上,因而,精密科學的目的就是要把自然問題簡化為通過數的運算來確定各個量.”

          三、類比法在物理教學中的應用

          前文已經說過,類比法貫穿在物理學發展的始終,同樣類比法也可應用在物理教學的始終.

          比如,我們在講述磁場時,首先可以列出電場和磁場的相似性,如表1所示.

          表1電場磁場產生原因電荷之間有相互作用磁極與磁極之間也有相互作用性質同性相斥而異性相吸同名磁極相斥而異名磁極相吸由此產生一系列推導:電荷間力的作用是通過電荷周圍存在的電場來進行的,那么可以推出磁極周圍可能存在著一種場(磁場),磁極間的作用力也是通過這種場來進行的;同時,電場是一種物質,那么這種場(磁場)也是一種物質.

          又如,在電容器這章節的內容時,講述電容的電容量 C與電壓和電荷量的關系(C=q/U)時,可以與歐姆定律(R=U/I)進行類比.一個固定的電阻它的阻值R的值是固定的,與電壓U和電流I的大小無關.同樣一個固定的電容器它的電容 C的值也是固定的,與電容器兩板間電壓U和板上的電荷量q無關.因為阻值R和電容 C都是物質的一種固有屬性.同樣公式 R=U/I和 C=q/U只是用來計算它們的大小,阻值R和電容 C的大小與公式中的其他物理量無關.這樣類比使學生很容易就領悟到電容 C是描述電容器本身性質的物理量,它與電容器的外界因素無關.

          類比法不僅可以使用在新課程的教學,還可以使用在內容的復習上.在系統復習時,將具有相似性質幾類物理知識放到一起進行比較,發現它們間的共性和不同點,即加強了知識點的記憶,又能是知識形成一個體系.

          比如,這樣一道題:有一半徑為R的光滑圓弧軌道放在豎直平面內,今有a、b二個小球,分別置于軌道圓心O點處和離軌道底A點很近的B點處,如下圖所示,將它們同時由靜止釋放,忽略空氣阻力,問誰先到達A點?

          圖1a球的運動比較容易分析,其做自由落體運動.b球的運動情況相對較難分析.分析b球的受力可以發現b球的受力情況跟單擺小球的受力情況完全相同,那么,就可以知道b球的運動是單擺運動.于是這道題目就可以很輕松的解決了:a球運動的時間就是自由落體R所需要的時間,b球運動的時間是擺長為R的單擺四分之一個周期的時間.

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