淺析類比法在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要 文章述了類比方法的概念、特點(diǎn)，它在物理學(xué)史及中學(xué)物理教學(xué)上的作用。說明類比這種研究方法在中學(xué)物理教學(xué)中有降低初高中物理教學(xué)的臺(tái)階、可以幫助學(xué)生突破知識(shí)難點(diǎn)、可以提高課堂教學(xué)效益以及培養(yǎng)學(xué)生的類比思維、提高創(chuàng)新能力的作用。

關(guān)鍵詞 中學(xué)物理；類比法；物理教學(xué)

在物理思維方法中，類比法是一種比較重要的方法，它能夠幫助學(xué)生使學(xué)科知識(shí)系統(tǒng)化、條理化；簡(jiǎn)化復(fù)雜問題，形象化抽象知識(shí)，還能夠幫助學(xué)生將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，提高分析能力、解決問題的能力，同時(shí)還能長(zhǎng)期培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和邏輯能力。所以在物理教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)有意識(shí)地使用類比方法，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中受到訓(xùn)練和感染，使學(xué)生在潛移默化中掌握這一方法，并能將此方法運(yùn)用到其他學(xué)科中去。

一、類比法的定義和特點(diǎn)

通俗地說，類比方法是將兩個(gè)或兩類又或是多類對(duì)象進(jìn)行比較，找出其異同點(diǎn)，并將此作為根據(jù)，將其中一個(gè)或一類研究對(duì)象的有關(guān)結(jié)論或信息推移到另一類上來，從而進(jìn)行推理論斷，得出所研究的對(duì)象也可能擁有相同或類似的結(jié)論。一般來說，所得出來的結(jié)論必須得經(jīng)過試驗(yàn)來檢驗(yàn)是否正確，類比的對(duì)象所擁有的相同屬性越多，那么類比的結(jié)論的可信度就越大。

類比法與其他思維方法不同，它屬于平行思維的范疇。與其他推理相比，類比推理屬平行式的推理。無論那種類比都應(yīng)該是在同層次之間進(jìn)行。”類比推移是一種非必然性的推理過程，其前提是真結(jié)論未必就是真，如果要提高類比結(jié)論的可信度，就必須要盡可能地尋找確認(rèn)研究對(duì)象的相同點(diǎn)。若相同點(diǎn)越多，那么可信度就越高，兩者的關(guān)聯(lián)度越大，結(jié)論就越讓人信服。反之，結(jié)論的可靠性程度就會(huì)越小。

類比法的作用是“由此及彼”。在進(jìn)行類比的過程中，若是將“此”看做前提，“彼”作為結(jié)論，則顯而易見地可以看出類比的過程就是一個(gè)推理的過程。同樣的，在類比過程中，若是人們發(fā)現(xiàn)被比較的對(duì)象的共同點(diǎn)越來越多，并且已經(jīng)得知其中的一個(gè)對(duì)象比另一個(gè)對(duì)象多出一種存在的情況，這時(shí)人們就會(huì)有意識(shí)有理由地進(jìn)行類比推移，認(rèn)定另一個(gè)對(duì)象也應(yīng)當(dāng)會(huì)有這種情況。類比法的特點(diǎn)是“先比后推”。“比”是類比的基礎(chǔ)，“比”既要共同點(diǎn)也要“比”不同點(diǎn)。對(duì)象之間的共同點(diǎn)是類比法是否能夠施行的前提條件，沒有共同點(diǎn)的對(duì)象之間是無法進(jìn)行類比推理的。

二、降低中學(xué)物理教學(xué)“臺(tái)階”的作用

縱觀中學(xué)物理教學(xué)，大多物理知識(shí)的教授都是出于抽象教學(xué)的狀態(tài)和形象思維的基礎(chǔ)之上，通常它是以直觀的物理實(shí)驗(yàn)和生動(dòng)的自然現(xiàn)象作為依據(jù)，以讓學(xué)生通過形象的思維獲取物理知識(shí)。中學(xué)物理中的大多數(shù)問題看得見、摸得著。進(jìn)入中學(xué)后，從小學(xué)升學(xué)到中學(xué)的學(xué)生，往往會(huì)對(duì)物理學(xué)科的形象思維和知識(shí)、概念、邏輯等感到難以適應(yīng)。大多數(shù)中學(xué)生會(huì)感覺到物理學(xué)科年級(jí)之間的跨度較大，存在著難易的“臺(tái)階”。

在教學(xué)中做好新舊知識(shí)的同化可以減少學(xué)生學(xué)習(xí)的困難。在備課時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)認(rèn)真細(xì)致地研究教材，仔細(xì)研究中學(xué)物理學(xué)科不同年級(jí)間的不同知識(shí)點(diǎn)的異同，在方法、思維特點(diǎn)和語言等方面進(jìn)行類比，找出它們的內(nèi)在聯(lián)系和差異，明確新知識(shí)與舊知識(shí)間的聯(lián)系，從而確定授課方法和教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生積極利用已有的知識(shí)對(duì)新知識(shí)進(jìn)行類比推移，從而掌握新知識(shí)。

教學(xué)難點(diǎn)的突破，是教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通常突破方法多種多樣，運(yùn)用類比方法進(jìn)行突破，可以首先依托于已掌握的物理模型如爆炸模型，車船模型等等，再將要研究的問題與類似的被廣為人知的物理模型進(jìn)行對(duì)比，從中找出相似的地方，再套用現(xiàn)有的相關(guān)物理公式進(jìn)行運(yùn)行或解釋，那么問題也就迎刃而解。因此，運(yùn)用類比法解決物理問題時(shí)，經(jīng)常可以簡(jiǎn)化求解過程。

三、提高課堂教學(xué)效益的作用

在物理教學(xué)中和學(xué)習(xí)中，我們不難發(fā)現(xiàn)，不同的物理學(xué)科知識(shí)間具有很多類似或相同的屬性及特征，其也遵循著相似或相同的規(guī)律，也受其特征的制約，因此對(duì)它們的研究我們也應(yīng)當(dāng)采取不同的物理方法。例如在中學(xué)物理課本中的電磁學(xué)知識(shí)，其就具有一個(gè)相同的特征——抽象。所以在教授這一部分知識(shí)時(shí)，教師若能常用它們與力學(xué)知識(shí)之間存在的相似點(diǎn)，靈活運(yùn)用類比方法進(jìn)行比較教學(xué)，那么往往能夠取得良好的教學(xué)效果。但是我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)教育活動(dòng)中，往往能發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)物理概念、知識(shí)也能看得懂，上課也能掌握教師所講內(nèi)容，但在做題中卻容易出錯(cuò)。究其原因，是學(xué)生缺乏知識(shí)的系統(tǒng)化，所學(xué)的知識(shí)是零散的，沒有融會(huì)貫通，所以學(xué)習(xí)效果并不好。如果在平時(shí)的課堂教學(xué)中，要有意識(shí)的運(yùn)用類比方法，那么學(xué)生就能夠在潛移默化中掌握類比方法，內(nèi)化所學(xué)知識(shí)并將之系統(tǒng)化、條理化。

四、培養(yǎng)學(xué)生的類比思維，提高創(chuàng)新能力的作用

翻開中學(xué)教材，我們不難發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)收錄了許多類比的素材，這也為我們提供了充足的材料。在新課教學(xué)中，教師若能靈活地運(yùn)用類比的方法引導(dǎo)學(xué)生對(duì)新課知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行比較，引導(dǎo)其抓住物理知識(shí)系統(tǒng)中同類知識(shí)的聯(lián)系，指導(dǎo)他們根據(jù)知識(shí)的機(jī)構(gòu)和規(guī)律進(jìn)行類比遷移，這樣不僅能讓學(xué)生迅速掌握知識(shí)，增強(qiáng)其體會(huì)知識(shí)的深刻性，還能讓他們產(chǎn)生對(duì)問題的敏感性，提高解題能力，迅速地抓住題目關(guān)鍵點(diǎn)，從而找出解題的最佳途徑。如此，學(xué)生思維能力和綜合素質(zhì)的提高就有了保障。

如今，時(shí)代的步伐越來越快，社會(huì)對(duì)學(xué)校教育有了更高的要求，對(duì)人才的素質(zhì)要求較之以往也更加嚴(yán)格，因此，我們物理教育工作者在加強(qiáng)學(xué)生物理基礎(chǔ)知識(shí)教育的同時(shí)，還要善于培養(yǎng)學(xué)生從已有的知識(shí)系統(tǒng)從尋找與創(chuàng)造對(duì)象類似的東西，并由此創(chuàng)造出新的事物來。而在運(yùn)用類比的教學(xué)方法來提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先讓他們了解類比方法的內(nèi)涵和在物理研究中的作用，使其明了大多物理概念、理論和規(guī)律都是從類比中誕生，從而使其自覺接受、學(xué)習(xí)類比方法。

總的來說，類比方法是通過比較，借助研究對(duì)象間的相同點(diǎn)，將已經(jīng)獲得的知識(shí)推移到新的事物上的學(xué)習(xí)方法。通過這個(gè)方法，教師能夠在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生自己去獲取新知識(shí)，有助于提出假說，進(jìn)行推測(cè)，有助于提出問題并設(shè)想解決問題的方向。另外，類比還可激發(fā)學(xué)生探索的意向，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索，使學(xué)習(xí)成為學(xué)生自覺積極的活動(dòng)，學(xué)生自覺不自覺地逐步掌握和運(yùn)用類比方法，較好的培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力，為以后的終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。