類比法在中學物理教學中的應用

張富有 黃鳳燕

摘要：隨著社會的進步教育的發展，教學上要求教師在傳授知識的同時也要注重學生學習方法的培養。教學上類比法可以促進學生對抽象知識的理解，實現學科知識的整合，有助于提高課堂效率。本文舉例了中學物理階段教學中可以使用類比法進行教學的四個例子，再討論使用類比法的一些注意事項，最后通過對有關類比法的問卷進行分析，了解類比法在中學物理教學中的使用情況，希望能給中學物理教師的教學提供一些幫助。

關鍵詞：類比法;案例;教學;中學物理

目前，世界上很多專家學者都研究過使用類比法教學這個課堂教學模式。國外研究的比較早，從1960年代到1970年代，對類比教學的研究已經逐漸進行，并且到現在還在繼續進行研究。直到目前為止，國外有關類比的研究比較系統，尤其是研究其在理科教學中的應用上更為系統。如Glynn在1989年就提出了TWA類比教學模式[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。它是一種由個別到個別，特殊到特殊的一種平行推理過程[3]。其結果是或然性的，需要實驗論證來證明他的正確性。

如圖1所示，已知物體A的三個屬性a、b、c和物體B的三個屬性a、b、c有相似性，可以根據物體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，這個猜測不一定正確，要有實驗驗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、教學案例

1.抽象知識和生活經驗類比，有助于認識新知識

如當我們教學到電壓電流這一章節的時候。因為電壓電流都是比較抽象的知識，如果只是進行簡單的講解，學生是很難理解的，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。這時我們可以把電壓類比成水壓、電流類比成水流來進行教學。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，學生們就比較容易理解電壓和電流了。

當我們在教學電壓的時候，我們首先來講解水壓。如圖2所示，水路圖上有一個抽水機，它的作用就是維持兩邊的水位具有高度差。因為根據液體壓強公式，當兩邊的高度不一樣的時候，兩邊的液體壓強才會不一樣，就會有壓強差才會有水流。并且生活經驗也告訴我們，當兩邊的水位高度一樣的時候是不會有水流的。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，有水流后水輪機就可以轉動，當關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，當開關斷開后就不會有電流了。簡單的類比就是“抽水機—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，電壓類比水壓，電流類比水流，燈泡類比水輪機，開關類比閥門，電荷類比水量[7]。通過這樣類比來教學會讓學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。類比教學有助于學生理解抽象的物理知識。

三、使用類比法要注意的事項

類比雖然在教學上有很大的作用。適當地使用類比可以簡化抽象知識，增進學生的理解，幫助學生整合知識，并促進學生的記憶和理解。簡而言之，類比法在物理學教學中具有廣泛的應用。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，而應該是相似，畢竟每個事物都有自己的特點。其次類比的結論有很大的或然性，要通過實驗的論證才能判斷結論的正確性。如惠更斯的光波動說沒有戰勝牛頓的微粒說，其中一個重要原因就是他在應用類比法時沒有充分注意到光與聲的不同點[11]。再次，類比法的使用要根據國情風俗來，在我們運用生活故事進行類比的時候不能發一些敗壞風氣的。如我們不能把機械能守恒定律類比成一個賭場里面的所有錢。還有就是類比不能泛濫的運用，有些內容是不適合運用類比法來教學的，如果在教學中使用類比法，過度使用它會適得其反。運用類比法時特別要找出他們本質上的聯系，要求我們對原來的知識非常的熟悉才能更好的運用類比法，所以剛開始學生是不宜運用類比法的，往往是教師在課堂上運用。但學生可以在復習時運用類比來總結，在做題時運用類比。等自己掌握了類比思想可以慢慢的在預習或者其他的學習中時適當使用，只有這樣才能更好的運用類比法。

參考文獻：

[1] 劉紀波.中學物理中類比教學法教與學的研究李玥.“故事類比法”在初中物理電學教學中的應用研究[D].上海：上海師范大學理學學院，2019：5-6.

[2] 徐家福.論類比教學模式[J].廣西師范大學學報，1998，34（2）：27-28.

[3] 夏艷紅.類比法在物理教學中的應用[J].山西廣播電視大學學報，2004，39（2）：152-156.

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

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

廣西平南縣大鵬鎮第一初級中學 張富有 黃鳳燕