中学生物理思维方法丛书10:类比

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王溢然,张耀久 著
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出版社: 中国科学技术大学出版社
ISBN:9787312037948
版次:1
商品编码:11878882
包装:平装
丛书名: 中学生物理思维方法丛书
开本:32开
出版时间:2015-12-01
用纸:胶版纸
页数:260
字数:232000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  在《类比》中,我们先就类比的一般概念做简单介绍,接着摘取物理学发展史上精彩的实例和技术上有典型意义的成果,较详细地阐述类比在人们科学认识中的作用及其依赖于实践检验的关系,然后,结合中学物理教学实际,介绍教学中较为常见的几种类比方法、类比的教学功能及其在分析、解决具体物理问题时的应用。

内页插图

目录

序1
序2
前言

1 关于类比的一般概念
1.1 从乐音和颜色谈起
1.2 类比的基本特征
1.3 类比与比喻、比较
1.4 类比与外推

2 类比在科学认识中的作用
2.1 类比是提出假设的重要途径
2.2 类比能有效地激发科学想象
2.3 类比可导致技术上的发明创造
2.4 类比为模拟实验提供逻辑基础

3 实践是检验类比结论的试金石
3.1 库仑的扭秤实验和电摆实验
3.2 欧姆的电流扭秤实验
3.3 赫兹实验与发明家的迷离
3.4 先找到儿子,再发现老子
3.5 斯特恩一盖拉赫实验中的难题
3.6 勒维烈的失误和汤波的成功

4 中学物理中常见的类比方法
4.1 简单共存类比
4.2 因果类比
4.3 数学类比
4.4 模型类比

5 类比对学习和运用物理知识的指导作用
5.1 类比的发现功能
5.2 类比的迁移功能
5.3 类比的模拟功能
5.4 类比的鉴别功能

6 类比在中学物理解题中的应用
6.1 类比的一般应用——以熟比生,化难为易
6.2 建立类比模型触类旁通
6.3 展开类比联想出奇制胜
6.4 模拟实验探究
6.5 防止错误类比
参考文献
后记

前言/序言

  在新事物面前,人们往往习惯于把它们与原有的、熟知的事物相比,这里蕴含的思想方法就是类比。如果从阿基米德智鉴金王冠的简单共存类比算起,人们应用类比方法已有两千余年的悠久历史,类比曾激起许多哲学家、科学家、发明家丰富多彩的想象力,结晶出累累硕果。
  在这本小册子中,我们先就类比的一般概念做简单介绍,接着摘取物理学发展史上精彩的实例和技术上有典型意义的成果,较详细地阐述类比在人们科学认识中的作用及其依赖于实践检验的关系,然后,结合中学物理教学实际,介绍教学中较为常见的几种类比方法、类比的教学功能及其在分析、解决具体物理问题时的应用。
  希望广大读者通过阅读本书,能进一步了解和掌握类比推理的方法,并能运用类比推理帮助自己理解和掌握物理知识;更希望能有助于启迪思维、拓宽思路,在探求未知世界奥秘的道路上迸发出创造发明的智慧火花。
  作者
  2015年4月

《中学生物理思维方法丛书》系列,以其独树一帜的视角,致力于为广大中学生构建一套系统、实用的物理思维体系。该系列丛书并非简单地罗列物理知识点,而是深入剖析了物理学习和研究的核心——思维方法。本丛书旨在打破传统教学模式中“死记硬背”的局限,引导学生从根本上理解物理现象的本质,掌握解决物理问题的通用策略,培养科学探究的精神。 《中学生物理思维方法丛书》系列,是由一群深耕中学物理教育多年的资深教师和物理学专家共同策划编撰。他们深知中学生在学习物理过程中遇到的普遍性困惑,例如概念理解不透彻、解题思路不清、物理直觉缺乏等。基于对中学物理课程标准和学生认知规律的深刻理解,该系列丛书以“方法”为核心,力求为学生提供一条通往物理思维高峰的有效路径。 该系列丛书并非某一本具体书籍的简介,而是整个系列的总述。其核心理念在于强调“学以致用”和“方法先行”。它并非一本涵盖所有物理知识的百科全书,更非旨在教授某一特定知识点(例如,本系列并非关于“类比”这一特定思维方法的书籍)。相反,它是一套引导学生掌握“如何思考物理问题”的训练营。每一本书都将聚焦于一个或几个与物理思维密切相关的重要方法论,例如,它可能包含但不限于以下内容: 模型构建与简化: 物理学本质上是一门研究物质世界运动规律的学科,而精确描述复杂的现实世界往往需要构建理想化的模型。本系列将深入探讨如何根据实际问题的特点,提取关键要素,忽略次要因素,从而构建出便于分析和求解的物理模型。例如,在学习力学时,如何将一个复杂的物体抽象为一个质点,如何将有摩擦的表面简化为光滑表面,以及这些简化背后的物理意义和适用条件。此外,还将介绍不同物理情境下常用的模型,如点光源、理想气体、刚体等,并教会学生如何灵活运用这些模型来解决问题。 守恒定律的应用: 能量守恒、动量守恒、角动量守恒等守恒定律是物理学中最基本、最强大的工具之一。本系列将系统地讲解这些守恒定律的物理意义、数学表达以及在各种物理问题中的应用。它不仅仅是告诉学生“什么是守恒定律”,更重要的是教会学生“如何识别守恒定律适用的条件”,以及“如何利用守恒定律来分析和求解复杂的动力学、电磁学、热学等问题”。例如,在涉及碰撞、能量转化、天体运动等问题时,熟练运用守恒定律将极大地简化解题过程,甚至在无法直接求解的情况下,也能提供重要的分析线索。 对称性分析: 对称性是自然界普遍存在的内在属性,也是物理学中一种深刻的思维方式。本系列将引导学生认识到物理世界中的各种对称性,如平移对称性、旋转对称性、反射对称性等,并了解对称性与物理定律之间的深刻联系(例如,诺特定理)。学习如何利用对称性来简化问题、预测现象、甚至直接推导出物理规律,将是本系列的一大亮点。例如,在处理静电场、磁场分布、晶体结构等问题时,对称性分析能够提供前所未有的简洁和直观的解决方案。 微元法与积分思想: 许多物理量并不是离散的,而是连续变化的,这就需要借助微元法和积分思想来求解。本系列将以通俗易懂的方式,为中学生引入微元法的概念,讲解如何将连续的量分割成无数个微小的部分,然后通过累加(积分)来获得整体的结果。这对于理解曲线下的面积(功)、体积、质量分布等问题至关重要。例如,在学习万有引力、电场强度、转动惯量等概念时,微元法和积分思想是必不可少的工具。 因果关系与反馈机制: 物理现象的发生往往遵循着明确的因果关系。本系列将引导学生关注物理过程中的“原因”和“结果”,理解不同物理量之间的相互作用和影响。同时,还将介绍反馈机制在物理系统中的作用,例如在振动、控制系统等领域。通过对因果关系的深入分析,学生能够更清晰地理解物理过程的演化,并预测系统的行为。 实验设计与数据分析: 物理学是一门以实验为基础的科学。本系列将不仅仅停留在理论层面,还会强调实验在物理思维中的重要性。它将引导学生学习如何进行科学的实验设计,如何选择合适的测量仪器,以及如何对实验数据进行有效的分析和解释,从而得出可靠的结论。这包括理解误差的来源,掌握数据处理的基本方法,以及如何从实验现象中提炼物理规律。 类比思维的应用(注:此点仅为类比概念在物理中的普遍重要性举例,并非本系列具体书籍的内容): (本系列可能包含也可能不包含专门针对“类比”的某一册书籍,但类比作为一种重要的思维工具,其精神贯穿于整个系列。)类比是人类认识新事物、理解新概念的重要思维方式。在物理学中,类比能够帮助我们理解抽象的概念,发现不同现象之间的相似性。例如,将电流比作水流,电势比作水位,电阻比作管道的粗细,可以帮助初学者直观地理解电路的基本原理。本系列将鼓励学生在学习过程中,善于从已知的知识和现象出发,通过类比来探索未知,建立新的认知联系。 抽象化与概念化: 物理学的发展史就是一部不断抽象和概念化的历史。从具体的运动现象到速度、加速度等概念,再到能量、动量等更抽象的概念,物理学不断地提炼和升华。本系列将引导学生理解抽象化和概念化的过程,学会如何从纷繁复杂的现象中提取出具有普遍意义的物理概念,并掌握这些概念的内涵和外延。 多角度审视问题: 许多物理问题并非只有一个解题角度。本系列将鼓励学生尝试从不同的视角去分析和解决问题,例如,可以运用动力学方法,也可以运用能量守恒定律;可以从宏观角度入手,也可以从微观层面进行分析。这种多角度的思维方式能够加深学生对问题的理解,并找到更优的解题策略。 《中学生物理思维方法丛书》系列,旨在成为学生学习物理的“思维导航仪”。它将帮助学生: 1. 建立清晰的物理图景: 告别碎片化的知识点,形成系统、完整的物理知识体系。 2. 掌握灵活的解题技巧: 不再局限于套用公式,而是能够根据问题的特点,选择最合适的思维方法和解题策略。 3. 培养科学探究精神: 激发学生对物理现象的好奇心,鼓励他们主动思考、质疑和探索。 4. 提升学习效率和自信心: 通过掌握有效的思维方法,学生能够更轻松地应对物理学习中的挑战,从而建立学习的自信。 该系列丛书的语言风格力求通俗易懂,避免使用过多的专业术语,而是用生动形象的语言和贴近生活的实例来阐释抽象的物理概念和思维方法。每本书都将配有丰富的插图、图表以及精心设计的练习题,帮助学生巩固所学内容,并及时检验学习效果。 总而言之,《中学生物理思维方法丛书》系列,是一套献给所有渴望真正掌握物理、热爱物理、善于用物理思维看世界的学生们的宝贵财富。它将引导读者告别“看见物理就头疼”的状态,开启一段充满智慧和乐趣的物理探索之旅。

用户评价

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我必须要说,《中学生物理思维方法丛书10:类比》这本书,彻底颠覆了我对物理学习的固有认知。以前,一提到物理,我脑子里浮现的便是无数的公式和符号,感觉像在爬一座陡峭的山峰,每一步都小心翼翼,生怕跌落。但这本书,就像为我铺设了一条平坦的道路,让我得以轻松地欣赏沿途的风景。它并非是简单的知识堆砌,而是聚焦于一种核心的思维模式——类比。 作者以一种极其巧妙的方式,将生活中常见的现象与物理学中的抽象概念联系起来。比如,讲到“惯性”时,并没有直接给出定义,而是用“一辆正在行驶的公交车突然刹车,车上的乘客会向前倾”的例子来解释。这个简单的生活经验,瞬间就让我领悟了物体保持运动状态或静止状态的趋势。又比如,在解释“能量守恒”时,书中巧妙地将能量比作“一笔钱”,可以从一种形式“花掉”,变成另一种形式“赚回来”,但总的“财富”是守恒的。这种接地气的比喻,让原本难以捉摸的能量概念变得触手可及。 更让我惊喜的是,这本书不仅仅停留在“告诉”我类比,更是在“教”我如何“做”类比。它引导我去思考,在不同的物理情境下,可能存在的相似之处,并鼓励我去构建属于自己的类比。这种主动的思维训练,让我在面对新的物理问题时,不再感到束手无策,而是能够尝试从已有的知识中寻找类比,从而找到解决问题的突破口。读完这本书,我感觉自己拥有了一种全新的观察和理解物理世界的方式,不再是被动地接受,而是主动地去构建和探索。

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这本书真是让我大开眼界!我一直觉得物理学高深莫测,那些抽象的概念和复杂的公式常常让我望而却步。但《中学生物理思维方法丛书10:类比》这本书,就像一把金钥匙,为我打开了一扇通往物理世界的新大门。它并没有直接给我灌输那些晦涩难懂的公式,而是巧妙地运用“类比”这一思维工具,将那些抽象的概念变得生动形象,易于理解。 我记得书里讲到电荷的流动时,并没有一开始就抛出电流强度和电压的概念,而是用“水流”来类比。水龙头的水压就像电压,管道的粗细就像电阻,而水流的大小自然就是电流。这个比喻一下子就把我从枯燥的电路图拉回到了熟悉的生活场景,我能清晰地想象出电荷是如何在导线中“流动”的,就像水在管道里“奔腾”一样。又比如,书中用“弹性碰撞”来类比粒子之间的相互作用,这让我对微观世界的动力学有了更直观的感受。 更令我惊喜的是,这本书不仅仅是介绍类比,更重要的是教我如何运用类比去解决问题。它提供了大量的实例,从简单的力学问题到相对复杂的电磁学现象,都展示了如何通过类比找到问题的关键。我学会了识别不同物理情境之间的相似性,从而将已知领域的知识迁移到未知领域。这种思维方式的训练,让我感觉自己不再是被动接受知识,而是主动地去探索和理解。这本书的语言风格非常平实,没有华丽的辞藻,却字字珠玑,充满了智慧的启迪。它让我明白,学习物理并不需要拥有超凡的智商,更重要的是掌握正确的思维方法。

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这套《中学生物理思维方法丛书》我是从第一本就开始追着看的,每一本都给我带来了不小的启发,而《类比》这一本更是让我对物理学习的态度发生了质的转变。在我看来,很多时候我们之所以觉得物理难,是因为我们试图去直接理解那些脱离了具体事物、高度抽象化的理论。而这本书,恰恰抓住了物理学作为一门描述和解释自然现象的学科的本质,通过“类比”这种贴近生活、易于感知的手段,将科学原理“落地”了。 比如,书中对于“场”的概念的阐述,真的让我茅塞顿开。之前我对引力场、电场这些东西只停留在书本上的文字描述,总觉得虚无缥缈。但作者通过类比“水面上的涟漪”来解释引力场,或者用“磁铁周围的磁力线”来类比电场,一下子就把这些不可见的力场“实体化”了。我能够想象出,物体就像投入水面的石头,会产生一种“影响范围”,而这种影响就是场。这种将抽象转化为具象的技巧,大大降低了理解门槛,让我能够更轻松地进入物理世界的探索。 此外,书中还强调了类比的局限性,这一点非常重要。它提醒我们,类比只是一个工具,不能完全等同于事物的本质,过度依赖类比可能会导致误解。这种严谨的态度,也让我对物理学的科学精神有了更深的认识。总而言之,这本书不仅仅是学习物理知识的书,更是一本关于如何“思考”物理的书,它教会我如何用一种更灵活、更富有创造性的方式去面对物理世界的种种挑战。

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能够接触到《中学生物理思维方法丛书10:类比》这本书,我感到非常幸运。在此之前,我对物理的理解,很大程度上停留在课本上的概念和公式,总觉得它们是独立的、孤立的知识点,难以形成一个整体的认识。这本书的出现,如同一股清流,打破了我固有的思维藩篱,让我看到了物理学背后那强大的、共通的思维逻辑。它将“类比”这个看似简单,实则极其精妙的思维方法,融入到了物理学的学习之中。 我尤其欣赏书中对于复杂概念的处理方式。比如,在讲解“量子叠加态”时,作者并没有直接深入到薛定谔方程的数学推导,而是巧妙地运用了“一枚硬币在空中旋转,既不是正面也不是反面,而是两种状态的叠加”的比喻。这个生活化的例子,虽然不能完全涵盖量子力学的精妙,但却极大地降低了我们理解这一颠覆性概念的门槛,让我们能够大致把握其核心思想。又如,书中在论述“牛顿第三定律”时,并没有一开始就强调“作用力与反作用力”,而是通过“两个人互相推对方,都会感到被推”的简单情境,生动地阐释了力是相互的这一基本原理。 更重要的是,这本书不仅仅是“告诉”我类比,而是“引导”我如何“应用”类比。它鼓励我跳出题目的限制,去发掘不同物理现象之间深层的联系,并尝试用类比的思维去分析和解决问题。这种思维方法的培养,让我感觉自己在学习物理的过程中,拥有了更多的自主性和创造性。读完这本书,我不再是那个被动接受知识的学生,而是能够主动地去探究,去发现,去构建属于自己的物理理解体系。这对我而言,是一种非常宝贵的学习体验。

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实话讲,我一直对物理学抱有一种敬畏又有些畏惧的态度。总觉得那些关于宇宙、粒子、能量的理论,离我的生活太遥远,太抽象,难以真正理解。然而,《中学生物理思维方法丛书10:类比》这本书,却用一种前所未有的方式,让我感受到了物理学的魅力和亲切感。它没有直接教授复杂的物理定律,而是将焦点放在了“类比”这一强大的思维工具上,让我能够以一种更直观、更具象的方式去认识物理世界。 书中的每一个类比都经过了深思熟虑,并且非常贴合生活实际。例如,在讲解“热胀冷缩”的原理时,作者没有直接跳到分子的运动,而是用“人群在拥挤的空间里,如果每个人都稍微向外伸展一下,整个区域就会变得更宽敞”来形象地比喻。这个简单的生活场景,生动地揭示了分子间距增大的物理本质。又比如,书中在分析“声波的传播”时,用“推倒多米诺骨牌”来类比声音是如何通过介质一层层传递的,这种生动的画面感,让我在脑海中清晰地构建了声波传播的完整过程。 这本书最打动我的地方在于,它不仅仅是提供类比,更重要的是教会我如何去“思考”与“类比”。它鼓励我主动地在各种物理现象中寻找相似点,并尝试用熟悉的模型去解释陌生的概念。这种思维模式的训练,让我意识到,学习物理并非是死记硬背公式,而是要学会如何去观察、去联想、去构建属于自己的理解体系。读完这本书,我不再觉得物理是遥不可及的学科,反而觉得它渗透在生活中的方方面面,充满了趣味和探索的价值。

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好书推荐,正品低价,买书上京东?,物理思维方法的书很少,强力推荐

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厚厚的一本,内容很多,对学习很有用。

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一直在京东购物,都很满意。

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很好的书,值得买,一套最好了,好好学习

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全套买齐了。很棒的套书,对学生开拓思路,锻炼思维能力极有帮助。

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下单的第三天就到货了,非常快,质量不错,下次还要买,哦。

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给孩子的儿童节?,内容扎实,物流超赞,快递服务好,京东自营值得信赖。

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终于买到系列丛书最后一本了,13本书终于凑齐啦,希望用完能对自己的物理水平有大幅度提升~10.30图书日600块钱书180剁手入的,特别划算,点个赞,第一天下单第二天就到了。为京东时效点个赞,希望买的辅导书能够为我明年高考发挥巨大作用。

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封面有一丢丢的磨损,不过完全不影响阅读,内容是极好的

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