类比法在物理教学中的“桥梁”作用

　　摘 要： 近来全省推行规范办学，如何在教学方面做到减时增效，方法的选择至关重要。作者认为，“类比法”不失为提高学习和应用物理知识能力一种行之有效的方法。作为一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理方法，类比法架起了一座知识间沟通的“桥梁”。
　　关键词： 物理教学 类比法 “桥梁”作用
　　
　　近来全省推行规范办学，如何在教学方面做到减时增效，方法的选择至关重要。在日常教学过程常有同学问我：“老师，我为什么课上内容都能够听懂，但实际运用起来就有些困难呢？”不是个别同学有这样的困惑，很多同学都存在这样的问题。我认为主要还是学生对物理理论知识理解不透，不能把书本知识有效转化为自己的知识，不会把已有的知识向后继学习迁移，以致在新的物理情境下显得一筹莫展。那么，怎样才能提高学习和应用物理知识的能力呢？我认为，“类比法”不失为提高学习和应用物理知识能力一种行之有效的方法。
　　所谓类比法就是一种推理的方法，根据两种或两种以上的事物或事件在某些特征上的相似，得出它们在另外某些特征上也可能相似的结论。作为一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理方法，类比法架起了一座知识间沟通的“桥梁”。
　　一、运用类比法，架起新、旧知识的“桥梁”
　　物理概念的建立、物理规律的认识总是以学生已有的知识经验和思维水平为基础的，学生的学习过程也总是由浅入深、由具体到抽象，因此在教学中，要特别重视在讲授新概念时联系旧知识，在新旧知识类比中加深理解，开拓思路。
　　如在学习静电场一节内容中，“电场”概念的建立是极为重要的，但由于此概念比较抽象，学生往往难以理解。可以用力学中所学重力场与之类比：地球周围存在着重力场，地球上所有物体都处于重力场中，都受到了地球的作用——重力。同样，电荷的周围存在着电场，电场对处于其中的电荷有电场力的作用（如：点电荷间的库仑力的作用）。在磁场概念的教学中，也可先列出电场和磁场的相似性质，如电荷之间存在相互作用力，磁极之间也存在相互作用力，电荷间相互作用遵循的是同种电荷相斥而异种电荷相吸，磁极间相互作用遵循的是同名磁极相斥而异名磁极相吸。然后进行一系列类推：电荷周围存在电场，推知磁体周围存在磁场；电荷间的相互作用力是通过电场传递的，推知磁极间的相互作用力是通过磁场传递的；电场是一种物质，推知磁场也是一种物质。
　　通过以上的类比，学生对于电场、磁场的性质都可以有个全面的了解，对于电场强度、磁感应强度这样抽象的概念也更容易理解。因此通过新旧知识的类比，可以将学生以掌握的知识与新知识之间架起一座沟通的“桥梁”，可以唤起学生的联想，点拨学生的思维，使抽象的、难理解的知识形象化、具体化，以便学生更快、更好地理解与接受。
　　二、运用类比法，架起生活经验和物理规律的“桥梁”
　　学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验。用学生身边的事例进行类比，可启发学生的思维，调动学生学习的积极性，培养学生在生活中观察和分析事物的能力。
　　如在学习电场的概念时，为了知道某点电场的强弱，要放入一个检验电荷，而某一点电场的强弱与检验电荷电量的大小无关。这一点学生理解起来有些困难。于是我问学生：“同学们，教室里空调有没有风？”大家立即转向空调看，齐声回答：“有。”又问：“你们怎么判断有没有风的？”同学们很快回答说：“空调上绸带在飘动。”（如果没有系上绸带，课前要系好）“对。绸带是用来检验有无风的物体。风的大小与有无绸带及绸带的大小无关吗？”“当然没有。”学生很快明白了检验电荷是用来检验电场的，电场的强弱是由电场本身决定的，与检验电荷的电量无关。
　　又如，在理解导体的电阻与横截面积成反比关系时，可以与学校放学时的情景类比，校门越宽敞，学生放学出校门就越通畅，即阻碍作用越小，同样的，导体的横截面积越大，电荷就越容易通过导体截面，即导体的电阻越小。
　　通过类比，学生能看到许多深奥的物理规律其实与生活中的许多事物都是相似的，从而能更深刻地记住并理解物理规律。
　　三、运用类比法，架起其他学科知识和物理知识的“桥梁”
　　自然科学分科庞杂，但是不同的自然科学之间有着不可分割的联系，在研究方法方面也有着相通或相同之处，因此通过类比也可以更好地掌握研究物理知识的方法。
　　比如在研究原子核的变化过程中，不论是天然放射现象，还是原子核的人工转变，抑或重核裂变，都遵循电荷守恒与质量守恒，这跟化学中在化学反应的过程中遵循质量守恒与电荷守恒是一致的，跟生物学中光合作用发生的过程遵循质量守恒的规律也是一致的。通过学科知识间的类比，既可加强学科间的横向联系，又可让学生掌握自然界的普遍规律。
　　四、运用类比法，架起通向科学前沿的“桥梁”
　　高中教材在介绍磁单极子的内容时，就采用了类比的方法：带电体周围有电场；磁体周围有磁场；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，这是它们的相似之处。但它们又不完全相似，在电现象里有电荷，正负电荷可以单独存在，在磁现象里有没有磁荷？磁单极子是否存在？科学研究的新课题就是这样通过类比提出来的，提出来后再通过实验来寻找，通过实验来验证。
　　类比法可使知识条理化，它能分清概念和规律之间的相似和差异，从而填补知识的“空缺”，指引研究的方向。门捷列夫完善元素周期表，就是通过分析归纳抓住各元素的质量排列和电荷数排列，把它们的物理性质和化学性质作类比，从而发现了“空缺”，再有目的、有方向地寻找这些“空缺”对应的元素，并且获得了巨大的成功。中学物理最后介绍了基本粒子，现在基本粒子已达到几百种，这些基本粒子是不是同一层次，什么是它们排列的主线，它们之间存在着什么规律，可以建立什么样的模型和理论，这正是当代科学家进攻的前沿阵地之一，对于这些问题的解决，类比法自然要发挥它的巨大作用。
　　类比法在物理教学中能起到解释、启发、模拟、辨析的作用，对于培养学生的科学研究能力、创新能力有着很大的帮助，能起到很好的教学效果，但是在教学过程中不可盲目类比，我们要准确把握每一个知识点，精心选取，在使用类比法的时候找准切入点，找准其相似性，正确发挥其“桥梁”作用，让类比法在新课改中大放异彩。
　　
　　参考文献：
　　［１］普通高中课程标准实验教科书.必修1、必修2、选修3—1.