類比教學法應用于高中物理教學中的價值及實踐

類比法，顧名思義就是將不同類型的事物進行相互對比，最終明確它們彼此之間的異同點與關聯屬性。在教育領域中，類比法也有應用，例如類比教學法[1]。本文所討論的就是高中物理教學融入類比教學法的實踐操作，通過教學原則以及實踐來凸顯新教學法的價值效果。類比教學法能夠為高中生在物理課堂上創建認知能力與思維能力模型，提高課堂物理教學整體效率，所以類比教學法具有較高的價值與意義，非常值得深入研究討論。在明確教學目標以及標準指引下，需要了解高中物理教學中的類比教學法應用原則。

一、高中物理教學中應用類比教學法的基本原則

高中物理教學中，類比教學法的應用愈發深入，這種教學法在物理教學中使用需要遵循以下幾點基本原則[2]。

（一）實事求是追求物理學知識內容，激活高中生思維

教師主要運用類比教學法來激活高中生思維，讓他們對物理學習開竅，例如學會如何學習、遷移知識，逐漸培養他們良好的物理學習習慣。類比教學法在猜測和推理結論過程中，需要結合實踐檢驗來展開教學，鼓勵學生多思考、多猜測、多判斷、多推理。例如，在學習人類物理史相關知識內容時，雖然通過現代實驗推導結果與傳統知識并不相同，但是教師也要告訴學生人類科技在不斷發展進步，某些存在于物理史中的觀點可能被推翻，或者不再經得起推敲。通過前后對比，教師可以為學生得出結論，就是要始終對物理保持一種懷疑、實事求是的態度，然后再按照需要來運用物理知識，做到正確地學以致用。

在類比教學法應用過程中，教師應綜合考量學生已有的物理能力基礎、認知能力以及知識儲備，然后再判斷何時、何地、何種情況使用新教法，時刻確保物理教學高實效性。高中物理知識難度較大，教師更要指導學生實事求是，結合學科知識切口來展開針對性類比教學，讓學生在類比過程中自然、深入地學習理解物理知識。

（二）豐富類比教學內容，創新物理教學思維

類比教學法中分支教法應用類型豐富，教師不但可以指導學生縱向、橫向類比，還能為學生發散類比。本文主要談發散類比，發散類比對于深挖物理知識，建立與其他學科之間的關聯關系卓有成效，要在學科對比中提高學生的物理學科認知能力，讓學生溫故知新，更輕松地學習某些新的物理知識。在分散類比過程中，教師需要做到寧缺毋濫，長遠考量。一方面，不能拘泥于通過復習舊知識來講解新知識，要多從創新角度帶領學生理性看待物理知識問題，做到具體事物具體分析；另一方面，也需要長遠考慮學生的物理學習過程，讓學生實現物理知識的深層次、橫向與縱向遷移，持續強化他們的學習動機，如此對于高中物理課堂教學質量的提升是立竿見影的。

高中生課業壓力較大，教師在運用類比教學法過程中也要注意避免學生產生定式思維，如此會導致某些錯誤類比情況的發生，所以教師需要創新物理教學思維。例如，要鼓勵學生從長遠角度考量物理教學活動，教師需要跳出課堂教學固有思維模式，避免過分關注眼前教學現狀，而是需要利用類比教學法來細分物理知識內容特征，讓學生能夠在課堂上真實接觸自然界、生活中的物理知識內容。考慮采用多種多樣的教學方法，明確教學原則，培養學生終身學習的良好學習觀念與習慣。

總體而言，類比教學法在高中物理課堂教學中的應用非常多元化，它鼓勵師生積極參與到物理實踐學習活動中，不斷激發學生的學習興趣與主動性，形成良好的物理課堂互動氛圍，進而彰顯高中物理教學高價值、高水平。

二、高中物理教學中應用類比教學法的實踐應用要點

高中物理教學中各個環節都可以嘗試應用類比教學法[3]。例如，在習題訓練、教學情境構建以及概念教學中，都可以按需實施，確保類比教學法完美契合物理課堂需要，提高高中物理教學水平。

（一）物理概念教學中應用類比教學法

1.創建模型類比機制，轉化抽象概念

在類比教學法應用中，教師要為學生建立模型類比機制，將原本抽象的物理概念轉化為具象內容[4]。在模型類比過程中，專門針對模型與原型概念之間的微妙關系展開類比對比與推理，為學生灌輸物理實驗概念。高中生所學習的物理知識內容多，大量物理概念的積累可能導致學生長時間學習面臨記憶或者概念應用困境。所以，教師采用類比教學法設計規劃物理課堂，為學生深挖各種概念之間的微妙關聯關系，爭取將多個概念、知識點串聯起來，將其中的某些抽象概念轉化為具象概念，實現對新舊知識內容的相互遷移優化，確保學生對物理概念擁有全新認知，全方位提高高中物理學習效率與水平。眾所周知，高中物理知識難度較大較抽象，某些難以直觀呈現，如果大量復雜、多變的公式、符號呈現在學生面前，必然給學生造成巨大的學習壓力。所以，教師要合理運用類比教學法建造模型，將學生的發散性思維激活，實現舊知識向新知識遷移，體現概念重要價值。

例如，在學習人教版高中物理必修一《牛頓第二定律》一課時，教師需要為學生溫故知新，用之前教學過的“牛頓第一定律”引出該課新知識的概念主題，成功類比物體的運動加速度與物體質量之間的受力關系變化，如此能夠引導學生展開實驗研究。當然，教師也會為學生提供各種實驗器材，將學生分組，讓他們合作完成“牛頓第二定律”與“牛頓第一定律”的類比實驗操作，指導學生觀察并記錄某些實驗結果。

例如，牛頓第二定律是經典力學中最重要的定律之一，它描述了物體所受合力與物體加速度之間的關系。其數學表達式為 F=ma ，其中F為物體所受合力，m為物體質量，a為物體加速度。這個簡單的公式揭示了物體運動的規律，被廣泛應用于各個領域。教師可以根據牛頓第二定律為學生進行模型設計，如：為了驗證牛頓第二定律，我們可以使用一個斜面、滑塊和測力計來進行實驗。首先，在斜面上放置一個滑塊，并用測力計測量它在不同斜度角下的重力。然后，改變斜面角度，再次測量滑塊的重力。相比之下，牛頓第一定律則會從慣性角度分析滑塊運動變化。

在模型類比教學過程中，教師需要指導學生探究加速度與力、與質量之間的關系，然后再為學生呈現牛頓第二定律的相關概念以及物理變量關系，如此學生也能通過類比更好地理解這一重要物理定律。

2.形成等效類比形態，熟能生巧

等效類比教學法是類比教學法中的重要分支，它希望證明不同事物之間是具有相同點可挖掘的，找到不同事物之間的共通性[5]。物理課堂上，教師要讓學生將注意力放在掌握不同概念知識點的等效類比過程中，發現不同概念之間的相似性或內在聯系，達到舉一反三的學習效果。這種等效類比形態所呈現出的優勢就是能夠將原本復雜的知識簡化，讓學生熟悉所學習的新概念。

例如，在學習人教版高中物理必修2《宇宙航行》一課時，教師在指導學生深入學習、了解人造地球衛星過程中，也將衛星的發射原理告訴學生，與學生共同思考發射出去的物體如何安全返回地球？在外太空如何運轉等。教學中，教師運用類比教學法，并基于等效類比為學生呈現各種照片，展示人類航天事業中人造地球衛星發射成功的案例，配合視頻介紹我國引以為傲的神舟系列飛船外太空征程。這一視頻能夠與教材文字進行等效類比，再指導學生正確繪制衛星運行的常規圖像。在這里，教師為學生展示了萬有引力定律，為學生輸出“第一宇宙速度”概念。通過等效類比，學生能很好地理解宇宙飛船在宇宙中航行的整個過程，體現類比教學法的積極應用價值，進而為學生打造高質量物理類比教學課堂[6]。

（二）情境構建教學中應用類比教學法

教師需要為學生構建生動具體的物理學習情境，結合類比教學法對知識內容進行對比、講解，以此將學生的注意力集中到課堂之上，引導他們共同研討學習中的重難點知識。具體而言，教師要為學生設計直觀的宏觀物理模型，搭配貼近實際的教學情境，幫助學生深化對所學物理知識的理解，從而實現理想的教學效果。

以高中物理必修2《圓周運動》的教學為例，教師可先引導學生探究線速度和角速度的概念，讓他們初步了解這兩個物理量與周期之間存在的關聯。之后，運用類比教學法構建完整的物理教學情境，引導學生深入思考和探究，進一步挖掘“線速度”“角速度”等概念的內涵，分析不同概念在特定物理情境中可能呈現出的各種關系。比如，教師可以讓學生將線速度與日常生活中汽車行駛的速度進行類比一一汽車行駛的速度是單位時間內通過的路程，而線速度則是做圓周運動的物體單位時間內通過的弧長，通過這樣的類比，學生能更快理解線速度的定義。同樣，對于角速度，可類比鐘表指針轉動的快慢，指針在單位時間內轉過的角度就是角速度的直觀體現，借助這種類比，學生能清晰把握角速度的本質。

同時，教師還可以引入生活中常見的圓周運動實例，結合類比教學法，利用多媒體平臺進行展示，像洗衣機脫水桶的轉動、電風扇扇葉的轉動等。在播放這些視頻時，教師要為學生詳細解讀圓周運動中不同物體的轉動速度與轉動幅度之間的關系，引導學生仔細觀察并思考相關問題。例如，提出“做圓周運動的物體轉動快慢應該如何描述？”這一問題后，不同學生基于自身的觀察和理解會產生不同的看法：

學生A認為，要比較相同時間內物體與圓心轉過的角度；

學生B則覺得，要比較相同時間內物體轉過的圈數。

在這樣的情境構建過程中，教師充分發揮了類比教學法的作用，結合學生的不同理解與發言，引導他們通過類比已有的知識和生活經驗來理解圓周運動的相關知識，從而取得理想的課堂教學效果。讓學生在具體情境中思考類比教學法的實踐應用要點與價值，對于培養高中生的物理學科核心素養具有重要的推動作用。通過這種方式，學生不僅能更輕松地掌握抽象的物理概念，還能學會運用類比的思維方式去分析和解決問題，提升自身的物理學習能力。

（三）習題訓練教學中應用類比教學法

在習題訓練教學環節，教師合理運用類比教學法，能為高中生物理知識運用能力和物理解題能力的提升提供有力幫助。在習題訓練過程中，教師可以要求學生自行分析新課學習的知識內容，進一步思考正確的解題方法，在這個循序漸進的過程中，培養他們良好的自主探究意識。

以人教版高中物理必修1《重力與彈力》的習題訓練為例，教師采用類比教學法，能有效幫助學生拓寬物理解題思維，形成多元化的解題思路，從不同角度思考解題方法。比如，在一道關于“重力與彈簧彈力”的綜合習題中：一個物體在地球表面受到的重力為G，當用一根輕質彈簧將其懸掛起來時，彈簧伸長了x；若將這個物體和彈簧拿到月球表面，已知月球表面的重力加速度是地球表面的1/6，此時彈簧會伸長多少？

教師可先指導學生分析物體在地球表面的受力情況，明確物體受到豎直向下的重力G和彈簧豎直向上的彈力F，由于物體靜止，這兩個力是一對平衡力，即 F=G 。根據胡克定律，彈簧的彈力 F=kx （其中 k 為彈簧的勁度系數），所以G=kx ，由此可推出 k=G/x 。隨后，引導學生類比物體在月球表面的受力情況，物體在月球表面受到的重力 G^′=1/6G ，此時彈簧的彈力F與重力G’平衡，即F =G^′ 。同樣根據胡克定律，F'=kx（x’為物體在月球表面時彈簧的伸長量），所以1/6G=kx^′ 。因為彈簧的勁度系數 k 是由彈簧本身的性質決定的，與所處位置無關，所以將 k=G/x 代入上式，可得 1/6G=（G/x）x^′ ，解得 x^′=1/6x 。

在這樣的類比習題訓練過程中，學生通過對物體在地球和月球表面受力情況的類比，聯想到重力與彈力的平衡關系以及胡克定律等相關概念和規律，解題思路會逐漸清晰，從而更好地掌握《重力與彈力》一課的相關內容。從整體來看，習題訓練應當注重教學過程的靈活性，給予學生足夠的自由發揮空間。教師也可以將類比教學法的應用權限交給學生，鼓勵他們對涉及舊知識和新知識的題自進行類比分析，自主創編物理題目，在類比的過程中發現不同知識點之間的異同，進而做到學以致用。通過這樣的訓練，學生能逐漸養成類比思維習慣，在面對復雜物理問題時，能快速找到解題的突破口，提高解題效率和準確性[7]。

結束語

在新課改背景下，高中物理課堂教學中教師要善用類比教學法，體現教法價值與實踐應用嫻熟技巧，幫助學生做到溫故知新，全范圍提升他們的自學能力、交流合作能力、互動能力以及問題解決能力。同時，類比教學法能夠靈活運用于高中物理概念、情境以及習題教學活動中，其應用范圍廣、應用價值高，非常值得在未來繼續研究推廣，確保高中生物理乃至其他學科學習輕松愉快，學科核心素養水平得以提高。

參考文獻

[1]展宗程.核心素養理念下類比教學法在高中物理電磁學教學中的應用[J].新課程，2021（41）：30.

[2]劉源.高中物理類比教學法的有效應用]軟件（教育現代化）（電子版），2019（6）：121.

[3]董海會，艾萬政.類比教學法在“GMDSS通信設備與業務”課程教學中的應用].航海教育研究，2023，40（2）：101-104.

[4]霍熠明.高中物理抽象知識的類比教學法探究]·課堂內外·教師版（中等教育），2021（3）：71-73.

[5]任生霞.類比教學法在高中數學中的應用策略[J].新課程，2023（8）：97-99.

[6]杜穎.類比法在高中物理教學中的應用策略研究[J].考試周刊，2020（99）：121-122.

[7]周方元.類比教學法在高中物理教學中的應用策略研究[].國家通用語言文字教學與研究，2024（2）：55-57.