類比法在物理教學中的“橋梁”作用

　　摘 要： 近來全省推行規范辦學，如何在教學方面做到減時增效，方法的選擇至關重要。作者認為，“類比法”不失為提高學習和應用物理知識能力一種行之有效的方法。作為一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理方法，類比法架起了一座知識間溝通的“橋梁”。
　　關鍵詞： 物理教學 類比法 “橋梁”作用
　　
　　近來全省推行規范辦學，如何在教學方面做到減時增效，方法的選擇至關重要。在日常教學過程常有同學問我：“老師，我為什么課上內容都能夠聽懂，但實際運用起來就有些困難呢？”不是個別同學有這樣的困惑，很多同學都存在這樣的問題。我認為主要還是學生對物理理論知識理解不透，不能把書本知識有效轉化為自己的知識，不會把已有的知識向后繼學習遷移，以致在新的物理情境下顯得一籌莫展。那么，怎樣才能提高學習和應用物理知識的能力呢？我認為，“類比法”不失為提高學習和應用物理知識能力一種行之有效的方法。
　　所謂類比法就是一種推理的方法，根據兩種或兩種以上的事物或事件在某些特征上的相似，得出它們在另外某些特征上也可能相似的結論。作為一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理方法，類比法架起了一座知識間溝通的“橋梁”。
　　一、運用類比法，架起新、舊知識的“橋梁”
　　物理概念的建立、物理規律的認識總是以學生已有的知識經驗和思維水平為基礎的，學生的學習過程也總是由淺入深、由具體到抽象，因此在教學中，要特別重視在講授新概念時聯系舊知識，在新舊知識類比中加深理解，開拓思路。
　　如在學習靜電場一節內容中，“電場”概念的建立是極為重要的，但由于此概念比較抽象，學生往往難以理解。可以用力學中所學重力場與之類比：地球周圍存在著重力場，地球上所有物體都處于重力場中，都受到了地球的作用——重力。同樣，電荷的周圍存在著電場，電場對處于其中的電荷有電場力的作用（如：點電荷間的庫侖力的作用）。在磁場概念的教學中，也可先列出電場和磁場的相似性質，如電荷之間存在相互作用力，磁極之間也存在相互作用力，電荷間相互作用遵循的是同種電荷相斥而異種電荷相吸，磁極間相互作用遵循的是同名磁極相斥而異名磁極相吸。然后進行一系列類推：電荷周圍存在電場，推知磁體周圍存在磁場；電荷間的相互作用力是通過電場傳遞的，推知磁極間的相互作用力是通過磁場傳遞的；電場是一種物質，推知磁場也是一種物質。
　　通過以上的類比，學生對于電場、磁場的性質都可以有個全面的了解，對于電場強度、磁感應強度這樣抽象的概念也更容易理解。因此通過新舊知識的類比，可以將學生以掌握的知識與新知識之間架起一座溝通的“橋梁”，可以喚起學生的聯想，點撥學生的思維，使抽象的、難理解的知識形象化、具體化，以便學生更快、更好地理解與接受。
　　二、運用類比法，架起生活經驗和物理規律的“橋梁”
　　學生在日常學習生活中積累了一定的生活經驗。用學生身邊的事例進行類比，可啟發學生的思維，調動學生學習的積極性，培養學生在生活中觀察和分析事物的能力。
　　如在學習電場的概念時，為了知道某點電場的強弱，要放入一個檢驗電荷，而某一點電場的強弱與檢驗電荷電量的大小無關。這一點學生理解起來有些困難。于是我問學生：“同學們，教室里空調有沒有風？”大家立即轉向空調看，齊聲回答：“有。”又問：“你們怎么判斷有沒有風的？”同學們很快回答說：“空調上綢帶在飄動。”（如果沒有系上綢帶，課前要系好）“對。綢帶是用來檢驗有無風的物體。風的大小與有無綢帶及綢帶的大小無關嗎？”“當然沒有。”學生很快明白了檢驗電荷是用來檢驗電場的，電場的強弱是由電場本身決定的，與檢驗電荷的電量無關。
　　又如，在理解導體的電阻與橫截面積成反比關系時，可以與學校放學時的情景類比，校門越寬敞，學生放學出校門就越通暢，即阻礙作用越小，同樣的，導體的橫截面積越大，電荷就越容易通過導體截面，即導體的電阻越小。
　　通過類比，學生能看到許多深奧的物理規律其實與生活中的許多事物都是相似的，從而能更深刻地記住并理解物理規律。
　　三、運用類比法，架起其他學科知識和物理知識的“橋梁”
　　自然科學分科龐雜，但是不同的自然科學之間有著不可分割的聯系，在研究方法方面也有著相通或相同之處，因此通過類比也可以更好地掌握研究物理知識的方法。
　　比如在研究原子核的變化過程中，不論是天然放射現象，還是原子核的人工轉變，抑或重核裂變，都遵循電荷守恒與質量守恒，這跟化學中在化學反應的過程中遵循質量守恒與電荷守恒是一致的，跟生物學中光合作用發生的過程遵循質量守恒的規律也是一致的。通過學科知識間的類比，既可加強學科間的橫向聯系，又可讓學生掌握自然界的普遍規律。
　　四、運用類比法，架起通向科學前沿的“橋梁”
　　高中教材在介紹磁單極子的內容時，就采用了類比的方法：帶電體周圍有電場；磁體周圍有磁場；同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引，這是它們的相似之處。但它們又不完全相似，在電現象里有電荷，正負電荷可以單獨存在，在磁現象里有沒有磁荷？磁單極子是否存在？科學研究的新課題就是這樣通過類比提出來的，提出來后再通過實驗來尋找，通過實驗來驗證。
　　類比法可使知識條理化，它能分清概念和規律之間的相似和差異，從而填補知識的“空缺”，指引研究的方向。門捷列夫完善元素周期表，就是通過分析歸納抓住各元素的質量排列和電荷數排列，把它們的物理性質和化學性質作類比，從而發現了“空缺”，再有目的、有方向地尋找這些“空缺”對應的元素，并且獲得了巨大的成功。中學物理最后介紹了基本粒子，現在基本粒子已達到幾百種，這些基本粒子是不是同一層次，什么是它們排列的主線，它們之間存在著什么規律，可以建立什么樣的模型和理論，這正是當代科學家進攻的前沿陣地之一，對于這些問題的解決，類比法自然要發揮它的巨大作用。
　　類比法在物理教學中能起到解釋、啟發、模擬、辨析的作用，對于培養學生的科學研究能力、創新能力有著很大的幫助，能起到很好的教學效果，但是在教學過程中不可盲目類比，我們要準確把握每一個知識點，精心選取，在使用類比法的時候找準切入點，找準其相似性，正確發揮其“橋梁”作用，讓類比法在新課改中大放異彩。
　　
　　參考文獻：
　　［１］普通高中課程標準實驗教科書.必修1、必修2、選修3—1.