从类比到创新的跨越

王岳

【摘要】类比法又叫类比推理，是科学的研究方法之一。创新学习是适应时代发展要求的一种学习方式，是当前新课程改革倡导的学习方式之一。本文着重探讨在高中物理教学活动中如何充分利用类比的思想与方法，培养学生的创新精神，有效地促进了学生的自主创新学习能力的发展。

【关键词】类比法 新课程 创新 精神

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）18-0097-02

类比是一种推理方法，即由熟悉的问题的结论，运用类比推理的方法，对新问题做出猜想性的结论，或由处理熟悉问题的方法联想处理新问题的方法。广泛地运用类比，可以开拓思路，引起联想，形成猜想，找到解题途径。类比是物理研究中最基本的创新形式，也是创新思维的最基本方法，通过类比法可以培养学生的创新精神。

一、通过类比法在物理学研究上的重要贡献，激发学生的探索精神

物理学的发展告诉我们，很多关键时刻，科学家巧妙地运用了类比推理，提出科学假说，从而获得巨大成功。通过对物理课程的学习，使学生感受到类比法在物理学发展进程中的重要作用，从而可以激发学生的求解与大胆探索的欲望。

例如，电磁理论的学习，让学生知道正是科学家们对类比法巧妙应用，使得电磁学理论不断的得以发展与完善。“电力平方反比定律”是人类建立宏伟壮观的电磁理论大厦的第一块基石。人们早就发现，带电粒子之间存在着力的相互作用，如带电的物体对棉布、毛皮或纸屑有吸附能力。18世纪英国化学家普里斯特列（Priestley）猜测，这个力应类似于两个质点之间的万有引力，即与距离的平方成反比，与它们的电荷量成正比。法国物理学家库仑（Coulomb）赞同普里斯特列的这一猜想，并于1784年利用自己首创的扭秤实验证明了两个带电质点之间的静电力与它们之间的距离的平方成反比。通过与万有引力的对比，库仑又认为两个带电质点之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比，后来他间接地证明了这个假定的正确。

物理學发展史的学习激发了学生的求知欲望与探索精神，一句“江山代有人才出，各领风骚数百年”更是激发了学生对未来物理学的探索欲望。

二、在物理教学中运用类比方法，可培养学生思维的创造性

在学习一些十分抽象地看不见、摸不着的物理量时，由于不易理解，我们就引导学生把能看见的且与之很相似的量来进行对照学习。

例如，学习静电场一节内容中，由于“电场”概念比较抽象，学生往往难以理解。教学中可以先让学生认识课本对该概念的提法，再让学生体现该提法与旧概念中的那个概念可以进行类比理解。从而引导学生用力学中所学“重力场”类比“电场”。这样学生就可以把新、旧知识进行类比理解，从而更好地掌握新概念。如此类比，相当于在新、旧知识间或者与学生熟悉的生活经验中架起了一座桥梁，让学生能够从已掌握的旧知识或已有的生活概念中顺利地接受和理解新知识，大大降低了教学难度，达到更好的教学效果。

三、引导学生应用类比方法解答物理习题，增强学生思维的灵活性和创新精神

教材在研究带电粒子在匀强电场中的偏转问题时，也是采用类比法将其称为类平抛运动来处理的。因此在处理习题、分析某些问题时，我们也可以应用类比法建立模型，寻找规律，巧妙的处理看似复杂的问题或陌生的过程，往往让人有“柳暗花明又一村”的感觉.

例如，如图1所示，斜面长为L，倾角为θ、质量为M的斜面顶端上，有一质量为m、边长为l的正方形小物块由静止开始下滑，若不计一切摩擦，求小物块由顶端刚滑到底端过程中斜面在水平面上滑行的位移.

本题如果用常规的解法是：对M、m进行受力分析，分别求出加速度，根据它们两者之间的力与位移的关系利用运动学公式求出。但是这样显然用的时间较多而且容易出错，如果借助模型求解就方便多了，从分析可知：这是一个人船模型，利用人船模型的结论解决这道题就变得很容易了。

解析：设末状态物块和斜面对地的速度分别为v、V，以斜面的运动方向为正方向，由动量守恒得：MV-mv =0

可见，用类比的方法求解物理问题，可以用已知模型的物理规律求解不熟悉的物理问题，拓展了思维，也简化了解题过程。

由此可以发现，利用类比方法得出一些新颖的解题方法，无疑对学生创新思维的培养有极大的推动作用。

四、类比法的注意问题

类比方法能使教学新颖、活跃，又能潜移默化地使学生受到物理方法教育，激发学生的探索精神。但是，类比方法是由个别到个别或一般到一般的不完全归纳推理。因为已知的相似属性和推出的相似属性之间不一定有必然的联系，所以从两个对象之间在某些属性方面的相似或相同，并不能得出它们在某些属性方面必然相似或相同的结论。可见，运用类比方法得出的结论不一定都是可靠的。

类比推理得到的结论的可靠程度是由相比较的两个对象所共有的性质和推出的性质之间的联系决定，只有类比的相同属性多，类比属性与类推属性有本质联系或联系密切，则类比所得结论就比较可靠；否则，可靠程度就小。

因此，正确应用类比方法的关键是，既要选择适当的类比对象，又要抓住事物的本质联系作为推理的依据，同时还要在分析、综合的基础上比同比异，方能得到较为可靠的推论，从而实现从类比到创新的跨越。

参考文献：

[1]《中学物理》2009、11《理科教学探究》 方涌 陈启平.

[2]《考试研究》2002年第3期 《物理高考“新题”的解题策略》 郁建石.