類比法在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

張富有 黃鳳燕

摘要：隨著社會的進(jìn)步教育的發(fā)展，教學(xué)上要求教師在傳授知識的同時(shí)也要注重學(xué)生學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)。教學(xué)上類比法可以促進(jìn)學(xué)生對抽象知識的理解，實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識的整合，有助于提高課堂效率。本文舉例了中學(xué)物理階段教學(xué)中可以使用類比法進(jìn)行教學(xué)的四個(gè)例子，再討論使用類比法的一些注意事項(xiàng)，最后通過對有關(guān)類比法的問卷進(jìn)行分析，了解類比法在中學(xué)物理教學(xué)中的使用情況，希望能給中學(xué)物理教師的教學(xué)提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：類比法;案例;教學(xué);中學(xué)物理

目前，世界上很多專家學(xué)者都研究過使用類比法教學(xué)這個(gè)課堂教學(xué)模式。國外研究的比較早，從1960年代到1970年代，對類比教學(xué)的研究已經(jīng)逐漸進(jìn)行，并且到現(xiàn)在還在繼續(xù)進(jìn)行研究。直到目前為止，國外有關(guān)類比的研究比較系統(tǒng)，尤其是研究其在理科教學(xué)中的應(yīng)用上更為系統(tǒng)。如Glynn在1989年就提出了TWA類比教學(xué)模式[1]。

一、類比法的概述

類比，一詞最早源于“古希臘”。類比是基于歸納和演繹的邏輯推理過程。根據(jù)兩種對象在某些屬性上相似，猜測他們在其他的屬性也相似。它是一種由個(gè)別到個(gè)別，特殊到特殊的一種平行推理過程[3]。其結(jié)果是或然性的，需要實(shí)驗(yàn)論證來證明他的正確性。

如圖1所示，已知物體A的三個(gè)屬性a、b、c和物體B的三個(gè)屬性a、b、c有相似性，可以根據(jù)物體A還具有d、e屬性，猜測物體B可能也具有與d、e相似的d、e的屬性，這個(gè)猜測不一定正確，要有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后才知道它的正確性[4]。通過類比起到“由此及彼”的作用，物體A就是“此”，物體B就是“彼”。

二、教學(xué)案例

1.抽象知識和生活經(jīng)驗(yàn)類比，有助于認(rèn)識新知識

如當(dāng)我們教學(xué)到電壓電流這一章節(jié)的時(shí)候。因?yàn)殡妷弘娏鞫际潜容^抽象的知識，如果只是進(jìn)行簡單的講解，學(xué)生是很難理解的，并且初中生的邏輯思維也比較簡單，對理解抽象的東西是比較困難的。這時(shí)我們可以把電壓類比成水壓、電流類比成水流來進(jìn)行教學(xué)。水壓水流在生活中我們比較熟悉，通過對水壓水流的的講解，然后類比在電壓電流上教學(xué)，學(xué)生們就比較容易理解電壓和電流了。

當(dāng)我們在教學(xué)電壓的時(shí)候，我們首先來講解水壓。如圖2所示，水路圖上有一個(gè)抽水機(jī)，它的作用就是維持兩邊的水位具有高度差。因?yàn)楦鶕?jù)液體壓強(qiáng)公式，當(dāng)兩邊的高度不一樣的時(shí)候，兩邊的液體壓強(qiáng)才會不一樣，就會有壓強(qiáng)差才會有水流。并且生活經(jīng)驗(yàn)也告訴我們，當(dāng)兩邊的水位高度一樣的時(shí)候是不會有水流的。也就是說有高度差后就會有水壓，有水壓后就使水路中的水流動形成水流，有水流后水輪機(jī)就可以轉(zhuǎn)動，當(dāng)關(guān)閉閥門后就不會有水流。與水壓類比，電源兩邊電勢不一樣，存在電勢差就是電壓，電壓和水壓類似，電壓就會使連接在電源兩端的電荷做定向移動形成電流，有了電流之后電燈泡就會工作，當(dāng)開關(guān)斷開后就不會有電流了。簡單的類比就是“抽水機(jī)—提供—水壓—形成—水流”類比成“電源—提供—電壓—形成—電流”。電源類比抽水機(jī)，電壓類比水壓，電流類比水流，燈泡類比水輪機(jī)，開關(guān)類比閥門，電荷類比水量[7]。通過這樣類比來教學(xué)會讓學(xué)生更好的理解看不見摸不著的電壓電流等知識，更加的明白電壓的作用，電流的形成。類比教學(xué)有助于學(xué)生理解抽象的物理知識。

三、使用類比法要注意的事項(xiàng)

類比雖然在教學(xué)上有很大的作用。適當(dāng)?shù)厥褂妙惐瓤梢院喕橄笾R，增進(jìn)學(xué)生的理解，幫助學(xué)生整合知識，并促進(jìn)學(xué)生的記憶和理解。簡而言之，類比法在物理學(xué)教學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用。但類比法也存在它的一些局限性。首先我們要知道類比上說的是屬性相似的類比，“相似”不能等于“相同”。我們不能把電流相同于水流，而應(yīng)該是相似，畢竟每個(gè)事物都有自己的特點(diǎn)。其次類比的結(jié)論有很大的或然性，要通過實(shí)驗(yàn)的論證才能判斷結(jié)論的正確性。如惠更斯的光波動說沒有戰(zhàn)勝牛頓的微粒說，其中一個(gè)重要原因就是他在應(yīng)用類比法時(shí)沒有充分注意到光與聲的不同點(diǎn)[11]。再次，類比法的使用要根據(jù)國情風(fēng)俗來，在我們運(yùn)用生活故事進(jìn)行類比的時(shí)候不能發(fā)一些敗壞風(fēng)氣的。如我們不能把機(jī)械能守恒定律類比成一個(gè)賭場里面的所有錢。還有就是類比不能泛濫的運(yùn)用，有些內(nèi)容是不適合運(yùn)用類比法來教學(xué)的，如果在教學(xué)中使用類比法，過度使用它會適得其反。運(yùn)用類比法時(shí)特別要找出他們本質(zhì)上的聯(lián)系，要求我們對原來的知識非常的熟悉才能更好的運(yùn)用類比法，所以剛開始學(xué)生是不宜運(yùn)用類比法的，往往是教師在課堂上運(yùn)用。但學(xué)生可以在復(fù)習(xí)時(shí)運(yùn)用類比來總結(jié)，在做題時(shí)運(yùn)用類比。等自己掌握了類比思想可以慢慢的在預(yù)習(xí)或者其他的學(xué)習(xí)中時(shí)適當(dāng)使用，只有這樣才能更好的運(yùn)用類比法。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉紀(jì)波.中學(xué)物理中類比教學(xué)法教與學(xué)的研究李玥.“故事類比法”在初中物理電學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].上海：上海師范大學(xué)理學(xué)學(xué)院，2019：5-6.

[2] 徐家福.論類比教學(xué)模式[J].廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，34（2）：27-28.

[3] 夏艷紅.類比法在物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].山西廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，39（2）：152-156.

[4] 張憲魁，李曉林，陰瑞華.物理學(xué)方法論[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2007：112-115.

[5] 童菊英.類比法與物理教學(xué)[J].臺州師專學(xué)報(bào)，1999，21（6）：56-60.

廣西平南縣大鵬鎮(zhèn)第一初級中學(xué) 張富有 黃鳳燕