類比法在物理教學中的應用

李國海

摘要：本文簡單介紹了類比法的概念、特點，并描述了類比法在物理學中的應用，類比法有效降低了初高中在物理教學活動中的階梯，對學生理解難點、重點有著積極的作用，從而也提高了物理教學的課堂效率。

關鍵詞：類比法 高中物理 應用

DOI：

10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.09.147

一、類比法的簡介

所謂類比法，就是通過兩個不同的事物進行比對，研究他們的相同點、不同點，依據所熟悉的某類對象推導另一個研究對象的有關知識點。當然，所推導的結論需要實驗檢驗其正確性，兩者相同、相似的屬性越多，推導結論準確性越高。

類比法屬于同層次對象間的分析方法，是一種平行式思維方式。它的特點是對于兩個研究對象A和B，把A對象看做是已知條件，推導B對象的相關理論知識，其實類比法就是一個推理的過程。它的特點就是比較兩者相同處，推導出其結論。

二、類比法在物理教學中的應用

物理是一門基礎學科，是技術科學的基礎，物理學的發展對于人們認識、了解、探究自然現象有些重要意義。類比思維是物理學重要思維方式，對于物理教學的發展有些積極的促進作用，類比法可以幫助學生將所學知識條理化、形象化;提高學生分析、解決能力，對于學生將來的工作、學習都大有益處。

類比法在物理教學中的應用主要表現在以下方面：

（一）類比法降低初、高中物理銜接梯度

初中物理課程是學生認識物理學的入門課程，因此比較簡單，涉及到的物理現象比較直觀，學生可以容易地通過形象思維獲取課本知識，簡單來說就是初中物理課程是學生所熟知的現象，不難理解。但是進入高中，相對初中物理課程難度增加了許多，并沒有平滑過渡，梯度較大。思維方式從形象思維向抽象思維轉變，學生一時很難適應，教師應及時加以指引、輔導，幫助學生思維方式的轉變。

類比法此時可充分發揮其優勢，教師應花費時間、精力研究初中、高中物理學的知識的聯系點，做好新舊知識的通話，這樣可在一定程度上減輕學生的學習難度。利用類比法探索初中、高中物理教學中所遇到的問題的相似處，設計教學活動中的言語、思維引導方式等，通過類比法，讓學生通過初中所學知識，逐漸向高中新知識邁進。

（二）類比法可提高課堂教學效率

初高中物理知識并不是孤立存在的，它們之間有著很多相似的地方，遵循著共同或者及其相似的物理定律。比如在電磁學，因為它看不到、摸不著，是學生們不熟悉的研究對象，比較抽象，在學習這部分內容時，可以利用類比法，利用以前所學的知識——力學，對比電磁學與力學的相同、相似處，讓學生由熟知的力學推導電磁學的理論知識，這對于提高課堂教學效率有著重要意義。

在日常教學活動中，學生們對于教師講解的物理知識表示能聽懂、看懂，但是真正解決問題時卻有諸多困難。造成這種現象的原因其實就是學生對于所學的物理知識缺乏系統化，沒有將其融匯貫通，不能結合在一起，比較零散，理解并不到位，所以才會造成實際解決問題能力比較低。因此，教師應培養學生善用類比法將自身所學系統化，深刻理解所學，將物理知識融匯貫通，結合在一起，提高實際解決問題能力。

（三）提高學生創新思維

在初、高中物理教材中，有許多利用類比方式教學的基本素材，教師在日常教學活動中，應仔細鉆研教材內容，合理利用類比法，通過比較以前所學知識與新知識的共同點，將舊知識作為新知識的引線，通過類比，學生們在學習新的物理知識時便不會太難理解，接收、理解新知識會比較容易，另一方面，類比法通過教學的方式也會潛移默化地影響著學生，這對于學生思維能力、綜合素質的提高有著積極的促進作用。

在這個科技高速發展的時代，社會對于人才的需求也有了更高的要求，為了適應社會發展，在教授學生知識的同時，更重要的是培養學生正確的學習方式、提高學生思維能力、創新思維，利用現有的、已知的知識或是類似的事物，創造出新的事物來，為社會發展貢獻自身的力量。

在培養學生利用類比法提高創新思維能力時，應讓他們對類比法有所了解，讓學生們認識到類比法在物理學發展過程中所起到的重大作用，許多物理偉人就是通過類比法發現了新規律、新理論。比如，在高中物理教學中，在講解有關磁單極子這部分內容時，教師可以充分利用類比法，磁場和電場相比較，電體周圍有電場，相應的磁體周圍有磁場的存在;同性相斥、異性相吸這是它們相似的地方。由此可以推導，電現象有電荷的存在，那么磁場現象有沒有磁荷呢？磁單極子是否如正負電子一樣存在呢？很多物理學知識都是通過這樣的對比，先推導其結論，后經試驗驗證，發現其新知識、新規律。

類比法通過對比知識間的相似性和差異，將知識條理化，從而發展知識的“空白區域”，為研究指引了方向。不僅物理，其他學科也照樣適用類比法，如我們熟知的化學元素周期表，就是通過類比法發現的。物理學中我們學習了基本粒子，現在的基本粒子已達幾百種，但是這些粒子并不是同一層次，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，這些問題的解決，類比法自然要發揮它的巨大作用。

三、運用類比法應注意

類比法雖然在物理學發展中有著重要的作用，但是在運用時應注意，由類比推導出的結論并不是百分百肯定正確的，它不是必然性的結論，有時結論會出現錯誤，兩個研究對象就算是很多地方相同、相似，但是他們畢竟是兩個不同的對象，并不一定能得出相同的結論。另外，教師在運用類比法時，應盡可能利用學生們所熟知的事物進行類比，但也應考慮中國的國情、風俗等，如在國外，以賭場里賭徒們的輸贏類比機械能守衡，但是在中國，這顯然是不太適合時宜的。

總之，類比法就是利用研究對象間的相似性、相關性，通過比較研究對象將已經認知的對象屬性推導到新的研究對象上的學習方法。應用于物理教學中，就是學生們利用以前所學的知識，已經掌握的知識，推導出新的物理知識，這種模式下可以很好地引導學生自主學習，培養他們的學習興趣、積極性。

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（責編 ? 金 ? 東）