淺論類比法在中學物理規律教學中的運用

蘇永榕

摘 要： 類比法是一種富有啟發性與創造性的推理方法，其在中學物理教學中的應用是多方面的，本文主要分析了類比法在中學物理規律教學中的運用。

關鍵詞： 類比法 中學物理 規律教學

類比法是一種富有啟發性、創造性的推理方法，在物理學的發展過程中，當研究陷入困境時，科學家們經常運用類比推理，提出科學假說，從而在研究上有所突破。愛因斯坦曾說：“在物理學上往往因為看出了表面上互不相關的現象之間相互一致之點而加以類推，結果竟得到很重要的進展。”現在，經過許多專家、學者多年的研究和實踐，類比法在物理教學中得到廣泛應用，這其中也包括中學物理的規律教學。

一、類比法的概念

類比是一種邏輯推理方法。金岳霖在《形式邏輯》中提到，類比法就是在觀察到兩個或兩類事物在許多屬性上都相同時，便推出它們在其他屬性上也相同。可以這么說，類比法是一種從已知到未知，探求新領域的方法。

在教學中，類比法可歸納為：教師和學生在教學過程中根據兩個研究對象之間在某些方面的相似或相同，而推論出它們在其他地方也可能相似或相同所采用的一種推理方法。運用到物理教學中，就是將兩種不同的物理現象進行比較，從而揭示物理過程或物理現象的本質，引導學生理解和掌握物理規律。具體來說，物理規律建立時的類比教學就是在學習新的物理規律時，將它與已學過的物理規律進行比較，借助已學規律幫助學生認識和理解新的物理規律，從而實現知識的正向遷移。

二、類比法的運用在物理規律教學中的作用和意義

1.運用類比法教學，提高類比推理能力，培養學生的科學思維方法。

在教學過程中，筆者發現很多學生在碰到內容較不熟悉的新規律的學習或較復雜的問題時，就會無從下手。針對實際教學中出現的這種狀況，筆者認為在中學物理教學中必須注重科學思維方法培養，從而提高學生的綜合物理素養。

高中物理課程標準明確提出要實現三維目標——知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀，其中“過程與方法”目標提出了培養學生的科學探究過程和科學方法方面的要求。近年來，隨著課程改革的逐漸深入，人們逐漸意識到科學思維方法的重要性，也越來越注意到科學方法的滲透，并開始注重培養學生的主體意識。類比法是物理學研究中常用的科學思維方法之一。在物理規律教學中運用類比法，訓練學生的類比推理能力，可以培養學生豐富的想象能力、邏輯思維能力和科學思維方法，從而提高學生分析問題、解決問題的能力。

2.運用類比法教學，溝通新舊規律，提高教學效率。

中學生習慣于形象思維，缺乏抽象思維和邏輯推理能力。雖然物理是以實驗為基礎，但物理的理論（概念、規律等）是對實驗、事物實體等經過抽象化而形成的。學生經常會覺得很多物理理論很抽象，比較難以接受和理解。在中學物理中，有不少物理規律存在很大相似性。在教學實踐中，運用類比方法教學，以學生較熟悉的物理情景、物理模型類比抽象的物理規律，能化抽象為形象、化繁為簡，能使學生開拓思維、觸類旁通，幫助學生有效掌握物理規律，提高課堂教學效率和學生學習效率。

3.運用類比法教學，形成知識網絡，使物理規律條理化、系統化。

隨著物理教學的深入，學生需要掌握的物理規律越來越多，為了便于學生更好地掌握與應用，我們可以利用類比法揭示這些物理規律內在聯系。在物理學習中，學生可以利用原先所掌握、較熟悉的知識和規律，借助類比推理，可以有效掌握新的知識和規律。若再對已有知識進一步做適當類比，則可以將這些知識有機系統聯系起來，形成知識網絡，而不是支離破碎的。很顯然，通過這樣的類比，我們不僅可以進一步鞏固學生對新、舊規律的理解，而且可以在一定程度上理清某些容易混淆的地方。只有這樣才能幫助我們從表達形式的多樣化中探求知識結構的統一化。因此，正確運用類比法既能引導學生鞏固已有的規律，把物理規律條理化、系統化，又能引導學生探索新規律，使學習變為自覺積極的活動，更好地掌握新的物理規律。

三、類比法在物理規律教學中的運用實例

下面通過實例具體說明類比方法在物理教學中的作用。

例如在學習《選修3-1》中電場部分知識時，我們知道電場是一種看不見摸不著又客觀存在的物質，其物理規律對學生來說是比較不容易理解、接受的，因此在進行電勢能的教學中，可以基于學生對重力場的有關知識較熟悉，將重力場和電場進行類比推理，找出它們的相同點——重力做功和電場力做功兩個場力做功均與路徑無關，進而得出在電場中某兩點間移動某一電荷，電場力所做的功只與始末位置的電勢差有關，與物體在重力場中運動時重力所做的功也只與始末位置的高度差有關相似。這樣從舊知到新知的類比，學生就容易接受，顯然能幫助學生理解電勢差概念和電場力做功的特點，收到很好的教學效果。

綜上所述，在物理規律教學中，巧妙運用類比，可以在很大程度上增進師生教與學的互動，物理課堂氣氛會更好，學生的學習興趣會更濃，能啟發學生的思維和加深對學習內容的理解，促進學生“舉一反三”、“觸類旁通”能力的提高，更有利于學生掌握物理規律，促進中學物理有效教學，最重要的是讓學生逐步學會探究，體會科學探索的方法和樂趣，從而提高學生的科學素養。

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