类比法在高中物理教学中的应用

李军军

摘 要： 类比法是把不同的对象进行比较，根据不同对象在一系列属性上的相似，而且已知其中的一个对象还具有其他属性，推出另一个对象也具有相似的其他属性的结论。有利于对较复杂的物理过程和抽象物理概念具体化、形象化，帮助学生通过联想再造想象，提高教学质量，培养创造能力。

关键词： 类比法 抽象 形象 创造能力

一、引言

物理学是一门基础科学，是自然科学和技术科学的基础，对促进经济与社会的发展具有重要作用。类比法是中学物理中最具探索性和最富有创造性的一种思维方法，在科学探索中，类比法的价值为世界上许多科学家所称道。开普勒说：“我珍视类比胜于任何别的东西，它是我最可信赖的老师，它能揭示自然界的秘密。”运用物理类比思维可以把陌生的对象和熟悉的对象进行对比，把未知的东西和已知的东西相对比，把抽象的东西和形象的东西进行类比，它可以使知识条理化，把抽象的知识形象化，把复杂的问题简单化。能帮助学生融会贯通所学知识，提高学生分析、解决问题的能力，同时能较好地培养学生的逻辑思维和创新能力。

二、类比法的概念

“类比”一词出自逻辑学，也叫做“类比推理法”。它是根据两个对象的已知相似性，把一个对象的已知属性或规律推移到另一个对象上，从而获得对另一个对象的认识的一种推理方法。与其他思维方法相比，类比法属平行式思维的方法，无论哪种类比都应该是在同层次之间进行。类比法的特点是“先比后推”。“比”是类比的基础，“比”既要“比”共同点又要“比”不同点。对象之间的共同点是类比法能够施行的前提条件，没有共同点的对象之间是无法进行类比推理的。

三、类比法在实际教学中的应用

1.类比法在方法教学中的应用

在电场教学时，由于电场比较抽象，我们可以利用学生熟悉的重力场类比教学。由于物体受力特点的相似，用已经学过的知识类比新知识，也是常用的教学手段。静电力是恒力，故粒子做匀变速曲线运动。粒子的受力特点和平抛运动的受力特点非常相似，做平抛运动的物体所受的重力方向和物体的初速度方向垂直，且重力是恒力。将平抛运动的方法，拿来研究带电粒子在电场中偏转。接下来将课堂交给学生，体现学生主体地位。

2.类比法在电磁学规律教学中的应用

在电场力做功和电势能变化的关系的教学中，就可以将它与重力做功和重力势能变化的关系进行类比，如下表所示。

将新知识和旧知识进行类比，给学生以启示，学生就更容易接受新知识，还可起到复习旧知识的作用，同时有利于学生形成知识网络。

3.类比法在公式记忆中的应用

在物理与研究中具有启发思路、举一反三、触类旁通的作用。例如德布罗意根据光的波粒二象性类比提出：实物粒子也具有波动性的假设，1972被电子衍射实验所证实。又如库仑在电磁学研究中从牛顿的万有引力定律公式F∝m■m■、/r■中，联想到电荷之间的相互作用力也应遵从F∝q■q■/r■这一基本的电作用规律，于是就把库仑力的定量关系类比于万有引力公式，而得出F∝q■q■/r■。类比是提出科学假设的一条重要途径。物理方法是研究和处理物理问题的思路、方式，一种方法往往可以解决一类或者几类具有相同或者相似特征的物理问题。若在教学中注意抓住所研究的物理概念的规律和特征，通过类比，在不同类的内容中使用同一种方法，可以达到加深学生理解研究方法的目的。

四、运用类比法应当注意的问题

类比法是一种发现新事物规律的方法，并不是严格的逻辑推理，所以结论一定要经过验证，若类比法运用不当，就会使学生形成错误认知。因此在使用类比法的时候，注意以下问题：

1.首先选择恰当的类比对象，在物理教学中，应该引导学生仔细分析、比较，抓住与所研究对象相似或者相对应的特征，选择恰当的类比对象，提高其结论的可靠程度。在选择类比对象的时候，应尽可能利用贴近生活的通俗、易懂、形象的事物。

2.防止机械类比，类比时既要强调两种事物在某些方面的相似，更应该注意到事物本质的差异，教学时要注意告诉学生哪些方面可比，哪些方面不可比，防止机械类比。

3.防止滥用类比，选择的类比对象要具有针对性，对于一些本身就很直观，与生活练习紧密，或者本身的规律容易理解的物理概念或现象，采用类比，反而会使内容繁多没有重点，也就没有必要采用这一类比。

综上所述，类比法在教学方面确实具有难以取代的功效，类比推理能使思维达到一个新的境地，在物理教学中有意识地让学生辨认各种情境下的相似性，使他们逐步形成一种应用类比思维的方法，在达到传授知识，培养技能的目的的同时，发展学生的智力，是一种值得推荐的方法。