浅谈类比法在高中物理中的应用オ

李金�オ�

新课改不断深入，传统的教育教法已经不能满足高中物理教学的需要，必须有所完善才能跟上教育改革的步伐，才能达到培养新式人才的教学目的，运用类比法促进知识迁移，符合高中生的身心发展规律，可以提高教学有效性.类比法好比一把钥匙，能够开启学生通往知识库的大门，通过高中生已有的认知结构，去寻找未知的知识体系，达到事半功倍的目的.

类比法指对两个或两种的对象进行比较和研究，将这两者的共性和特性进行列举和分析，再通过对数据的总结和整理之后得出其中的某个或是某类对象理论和规律，并以此推断另一个或另一类的对象.然后，对它们之间的相通性和相似性进行研究的逻辑推理和研究方法.其实很多人都知道“知识迁移”是现代教育心理学的一个重要理论，其通过对所学习的知识和方法对未来的知识进行影响和产生作用.当然，这类影响和作用自然具有两面性，当其发挥积极作用时称之为正迁移，而起发挥消极作用则称之为负迁移.在高中物理教学过程中，这类相似性和共性往往会发生在不同的范围，例如其运算公式的相似性、实验模型具有相似性、常数的值近似等.因此，这类知识也常常运用类比法和迁移的理论进行学习，通过已知的系统将物理规律寻找未知系统的物理规律，促进知识的正迁移效果，尽量减少负迁移效果，对教学产生事半功倍的效果.

一、类比思维的意义

类比思维是用一种类比推理的方式灵活应用所学知识，将逻辑梳理清晰，在大脑中通过抽象的类比来实现对新事物的解答.它也是一种举一反三的能力，知道一件事物的实质，相应的根据彼此的相关性，可以推导出未知事物所具有的性质，关键在于要有联系已知的能力，类比法对未知做出判断.类比思维是具有创造性的，要求有较高的创新能力，来支持类比思维方式的形成，同时类比思维作为一种抽象的思维方式，它需要将抽象具体化形成形象的表达方式，将原本只观察表面看似毫无联系的两个事物联系起来，寻找出相似的特征，得到未知领域的新成果.

二、高中物理教学中类比法的简述

类比法，也就是通过两个或者两个以上类别的事物比较，让学生发现其中的相同点以及不同点，在此基础上，将其中的一个或者一类事物的知识体系推演到另一个类事物上，得出推论，论证这两类事物是相似还是相同，类比法属于这样一种逻辑推理和研究方法.知识迁移的概念来源于现代教育心理学，关于知识迁移已有的定义是人类已经形成的认知结构，包括：知识、技能、方法以及态度，这几个方面对学习新知识的影响.知识迁移符合唯物论辩证法中一切事物都普遍存在联系的观点，可以使一个人在已有知识的基础上构建新的知识，并使前后知识发生作用，产生积极或者消极地相互影响.这其中积极影响称为正迁移，消极影响称为负迁移.高中物理教学大纲中存在许多同一前提有不同问题，相似形式的教学内容，对于高中生来说不容易理解记忆，例如，物理公式、模型等.如果教师能够让学生学会类比法，运用迁移理论找到知识之间的相似性，去学习新的物理规律，可以减少学习独胆，提高学习效率.

三、高中物理教学中类比法的使用

共存类比指将两个或者两个以上的知识点，进行沟通联系的推理过程.一般来说，在引入新课时，学生感到学习困难的一个重要原因就是对已授知识遗忘较快，而对新授知识又难以完全理解，而有效运用共存类比法，组织“温故知新”，可以沟通新旧知识点，有效导引新课教学.

比如：学习电场“引入试探电荷以定义电场强度概念”时，考虑到有些学生一下子接触这样的抽象定义方法会有些“吃劲”，教学设计中可将电场和空气中的风进行类比，风是由于空气的流动所形成的，既看不见也摸不着，但是一种客观存在，“那么我们如何判断所感受风力的大小与方向呢？”，一般会借助“风中物体的受力情况”，比如观察风中小旗向哪个方向飘动，就可以判断出风力方向，又可以根据小旗在风中飘动的激烈程度，可以判断出风力的大小.而电场也是一样，它存在并迷漫于电荷周围，也是一种看不见摸不着的物质，我们如何定义电场的大小与方向呢？采用借助类似“小旗受力”检测的办法，如以放入电场中的试探电荷所受的静电力的大小和方向来定义场强强弱与方向，进而明确定义电场强度的研究思路.借助于此类比法，我们还可以对试探电荷作出进一步的约束，如“我们可不可以用一面非常大的旗子的受力来判断风力的大小和方向呢？”，“不行，如果旗子非常大，由于旗子本身的存在，就会改变原来所在位置处风力的流向与大小”，由此类比，我们同样要对试探电荷作出科学约束等等.

学习物理过程中，这一类方法的运用很多，例如：学生很难理解电势能这一抽象概念，我们可以用重力势能进行类比，又如弹性势能、动能的研究方法可以和重力势能的研究方法加以类比，再如定义电容器电容时可以运用水容器进行类比等等，使学生在学习新概念时，能对一些从没见到过的知识少一分恐惧，多一份亲近.共存类比法究其实质就是将一些抽象的原理、概念变得具体、形象、简单.所以，它在高中物理教学中的应用十分普遍.

四、类比法在开发学生创造性思维中的应用

运用类比法教学，不但可以帮助学生理解知识，建立知识网络，使知识条理化，还可以培养和开发学生的创造性思维，随着物理教学的深入，学生掌握的知识逐渐形成网络，这里有知识的横向式拓宽，也有递进式的深入，学生的知识和能力就产生了质的飞跃，学生的创造性思维的发展也就寓于其中了.在这过程中，类比法是揭示这些知识内在联系的好方法.例如，图线教学中，v-t图线下的面积表示位移，F-t图线下的面积表示冲量，I-t图线下的面积表示电量，P-V图线下的面积表示功，F-S图线下的面积表示功.通过这些图线的类比，学生们对图线的物理意义有了深刻的认识.如果要求电容器的带电量，我们可以作电容器的放电电流I随时间t的变化规律图线，再由图线面积求电量Q.

总之，物理教学中如果能够正确运用类比法和迁移理论，发现和探索知识点之间的相似性，从而利用已知系统的物理规律寻找未知系统的物理规律，对教学难点的突破和教学重点的突出，有非常重要的作用.能使一些不容易直接从理论上理解的问题变得简单而直观，定能在教学中产生事半功倍的效果.