摘要：类比法，是一种比较传统的认知思维与推测的方法，是将未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较，进而对未知或不确定的对象提出猜测，帮助认识未知的对象。科学合理地运用类比教学法能帮助学生在课堂上较容易理解和掌握新知识内容，使得新概念的教学起到事半功倍的效果。

　　[关键词]：初中物理；类比法；概念教学

　　一、类比法概念

　　类比法，是一种比较传统的认知思维与推测的方法，是将未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较，进而对未知或不确定的对象提出猜测，帮助认识未知的对象。类比法在运用时，对象之间的共同点是类比法是否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。也可以视作一个知识点转移的过程，因此类比法是一种平行式思维方法，类比教学也可视作一种知识点平移教学法。

　　类比法是历史悠久、作用巨大的一种科学方法，主要运用在科学假说、建立模型、概念类比等方面。在物理学的发展过程中，类比法有着广泛且重要的应用，很多我们熟知的一些物理规律的发现都运用到了类比的方法。很多著名的物理学家也是因为创造性地运用了类比法和类比的思想，才取得了卓越的物理学成果。法国物理学家库仑利用扭秤研究并提出库仑定律时，起初他的测量结果精度并不很高，偏差可达4％，可是他借鉴类比了万有引力定律，事先就有了平方反比的概念，所以给他的研究带来了很大的便利，少走了很多的弯路。卢瑟福根据实验现象，把原子系统和太阳系的特点做类比，通过大胆设想提出“原子的行星模型”结构。开普勒也曾经表达过“类比是我最可靠的老师”的观念。可见类比法在物理研究中已是由来已久，而且起到了相当大的作用。

　　二、概念学习的难点

　　物理概念是客观事物共同的物理属性和本质特征在人们头脑中的反映，是在观察和实验基础上，运用科学的思维方法，排除片面的、偶然的、非本质的因素，抓住一类物理现象共同的本质属性，加以抽象和概括而形成的。正是鉴于概念的高度概括和抽象，所以物理概念的学习对初中学生来说，一直是一个难点。因为学生没有具体方法去理解概念，更不知道如何运用自己的思维能力去深入和联系。

　　概念学习既然是学生的学习难点，自然就是教师的教学难点和重点。笔者在遇到类似的难点和重点时，总是通过类比法来处理教材，力图在学生求知的最近发展区，寻找新知与旧知的最佳结合点，讲授过程中化难为易、深入浅出，使复杂、抽象的问题变得简单而具体，使得学生学习时感受性较强、易于掌握。

　　三、类比法要遵循的教学原则

　　(一)准确性

　　教师在教学过程中运用类比法应突出注意类比应准确。教师在课堂上就某一问题进行类比时，其案例内容应在备课时有所准备而不能来源于课堂上的即兴发挥，这样类比才能准确、具有说服力，才能起到更好的教学效果。要防止因我们的类比不当而误导学生。

　　水管中水流的形成是由于水管两端存在着水压差。而水泵的作用是不断地将水从一处抽到另一处，使水管两端维持一定的水压差。与此类似,电路中的电流的形成是由于电路两端存在电压，电源的作用，就是维持正负极间有一定的电压。通过类比，电路中电流的形成及其运转方式就清晰了。原本抽象的、不可见的电流，就可以具象、生动地展现在学生的思维中。有了一一对应的类比关系，学生自己也容易掌握分析电路中电流的路径特点和流向特点等的方法。在进行改变物体内能方式之一“热传递”概念的教学过程中，学生已有的一些生活经验，会使得他们错误地认为，能量应该是从多的一方传递给少的一方。但实际热传递发生的条件是从高温物体到低温物体或是从物体的高温部分到物体的低温部分。而且在学习过程中，学生也较难理解为什么会是这样。笔者在教学过程中，同样采取了类比的方法来进行突破。也采用了水流来做类比。水总是从高处向低处流，而不是从水多的地方向水少的地方流。有高度差是水流动的唯一条件，而不是水多和水少。把一小瓶纯净水举高后倾斜，只会出现瓶里的水流向大海，而不会出现海里的水流进瓶里。类比于水流的方向，热传递的方向也一样，能量只会从高温物体到低温物体或是从物体的高温部分到物体的低温部分。水流动的特点，学生已经完全了解，经过和水流的类比教学，学生也就不难理解能量的传递条件、传递方向和结束传递的标志了。一项类比，解决了多项概念的理解和记忆。

　　(二)灵活性

　　短路是初中电学的难点和热点知识，在许多考查中都要求学生能正确识别各种短路电路类型，从而正确分析用电器的工作情况。在苏科版教材中有几处直接或间接地讲述了短路的知识，但对学生来说还是难以理解，究其原因主要是学生本身没有从本质上认识短路现象。笔者在短路概念教学过程中，利用类比法，灵活地从此概念的字面上进行难点突破。

　　“短路”，从字面上理解，可以解释为“较短的路”或者“捷径”。“捷径”，即走此路不需要耗费太多“力气”(能量)的方便之路。

　　八年级下册第七章讲“分子间的相互作用力”的概念时，由于分子看不见、摸不着，学生难以理解。笔者在讲解时，把分子类比成两个乒乓球，分子之间的作用力类比中间固定着的一个弹簧所产生的弹力。当物体被压缩时，分子间距离变小，类比两个乒乓球间的弹簧被压缩，弹簧长度变短，就会产生向外的弹力，则分子间表现为向外的排斥力，且弹簧被压缩的程度越大，所产生的弹力也越大；物体被压缩得越厉害，则分子间的排斥力越大，物体就越难被压缩。当物体被拉伸时，分子间距离变大，分子间就表现为吸引力，这就类比弹簧被拉伸时，产生向内的拉力，且其伸长量越长，所产生的拉力也越大，物体被拉伸得越厉害，则分子间的吸引力越大，物体就越难被拉伸。如果拉伸过大，使得分子间的距离足够大，超出了分子间产生作用力的距离，那么分子间的吸引力就不存在，这就类比超出了弹簧的弹性限度，把弹簧拉直或者拉断后，弹簧再也无法恢复原状，因此弹力就消失了。物体就被撕裂开来，且“破镜难重圆”了。

　　(三)趣味性

　　兴趣是最好的老师。通过分析学生在接触新概念前已有的生活经验和常识，寻找一些比较直观的现象或者实验，在学生已知内容的基础上提出新问题，会让学生更有兴趣去学习新概念。

　　苏科版教材中，在内能、热量的相关概念的教学中，学生经常会对这两个概念混淆，而且当下明白了，过段时间又会有较多的学生遗忘和混淆。

　　甲原有10个硬币，拿出2个给乙，乙的硬币数有原有的4个变为6个，而甲变为8个。与此类似，甲、乙原有(现有)的硬币数相当于物体原有(现有)的内能，流通的硬币相当于热量。所以，热量本质上也是内能，但是只有在热传递过程中的内能才能成为热量。内能和热量的单位也是一样的。

　　九年级上册中，物质的比热容，一直都是教与学的重点和难点。难点在于学生对物体吸热能力这一点比较难理解。比热容大，表示吸热能力强，反之亦然。笔者在教学过程中，就把物质的吸热能力与学生的饭量做类比。饭量代表一个人的吃饭能力，吸收的热量与所吃的饭的量进行类比，升高的温度与人吃饱的程度进行类比。两个人都吃到完全饱的程度，甲吃10个馒头，乙只吃了5个同样大小的馒头，则很容易得到甲的饭量较大，即升高相同的温度，吸收的热量多，表示吸热能力强，则比热容大。丙和丁都吃了相同的3碗米饭后，丙已经达

　　到了十分饱的程度，吃不下任何的食物了，但是丁还只达到了七分饱，他要再吃一碗，才能达到十分饱的程度。生活经验告诉我们，丁的饭量较大。即吸收相同的热量，升高的温度低的，物质的吸热能力强，则物质的比热容大。

　　在讲授温度对导体电阻的影响概念时，学生已经掌握了电流是由于内部自由电荷定向移动形成的概念，也了解了导体之所以有电阻，是因为内部原子对自由移动电荷的阻碍作用而产生的。为了解释温度对不同类型导体电阻的影响特点，教师在给学生回顾了分子热运动的相关知识(温度升高时，分子的热运动加剧)后，运用类比法，把金属导体类比于活泼好动的男生，把石墨类导体类比于文静内敛的女生。下课后都很开心，学生情绪高涨(温度升高)，男生和女生都在教室里追逐嬉戏。男生天性活泼好动，在教室里的运动速度变得更快(分子热运动加剧)。运动过程中和教室里的课桌椅及同样运动变快的其他同学发生碰撞的概率就增加，阻碍作用也就增大(电阻增大)。女生天性文静，动作幅度小，虽然情绪高涨(温度升高)，在教室里的运动速度也变快(分子热运动加剧)。但是还没有达到男生那么剧烈的程度而四处发生碰撞，运动过程中和教室里的课桌椅及其他同学发生碰撞的概率不增加，不仅阻碍作用没有增加，而且和平时相比运动更流畅和快速(电阻变小)。通过此项生动的、来源于他们自身经验的、有趣的类比，学生就较容易区分、理解和记忆温度对不同类型导体电阻的影响特点。

　　(四)启发性

　　物理教学，不仅仅是传授给学生一个物理概念，更需要教会学生物理逻辑思维或思考方法。所以在设计课堂教学时，就一定要体现启发性和思维性。在苏科版教材电阻相关内容的教学中，为了让学生能猜测出影响电阻大小的因素有哪些时，笔者也经常使用类比法，引导学生进行有针对性的思考和猜测。从学生每天真实的生活体验出发，用启发性的问题引导学生类比和思考，会受到很好的教学效果。

　　例如，在对“从粒子到宇宙”这一章节中的物质的固、液、气这三种状态进行讲解时，因为分子很小，肉眼看不到，学生很难有直观的感受，很难理解物质的内部结构与物体内部分子与分子之间的距离和作用力的关系。因此，笔者利用类比的方法，进行难点的突破。

　　师：固态物质的分子就类似于此时此刻正在上课的同学们的状态，有哪位同学能给大家来描述一下，同学们此时的状态？

　　生：大家都只能坐在自己的位置上，不能随意离开座位。所以教室里的课桌排成什么样子，我们就坐成什么样子，无法随意靠近和远离。但是坐在位置上，不代表我们一动不动，每一个学生还是可以做一些动作，如翻书本、记笔记、举手、发言等。

　　师：固体物质分子排列有规则，分子之间的距离较小，固态物质的分子能动，但是只能在属于自己的一个小空间里动。因此固体有固定的形状、固定的体积。

　　师：与此相似，液态与同学们的下课状态、气态与同学们离开校园回家的状态类似。同学们能不能描述一下？

　　生：……

　　利用发生在学生自己身上的一些事例，运用类比法，就能激起学生的兴趣，引发学生的思考，利于学生对知识点进行思考、理解和掌握。

　　四、类比法教学的优势

　　初中阶段学生对知识的学习和接受主要是通过身边真实的事物和存在的现象，大多数学生主要的学习方式是直接面对和直观感知。而中学物理的概念、定律等知识恰恰又是对生活和实验现象进行归纳总结抽象出来的。比如，物理学中力的概念——力是物体对物体的作用。概念简洁，寥寥数字，但是其中包含了丰富的信息，需要学生深刻全面地理解，并能正确地运用此概念分析解决问题。所以对较多的习惯具体化的学习方式的学生来说，就有较大的困难。而课堂教学过程中科学合理地运用类比教学法。可以在一定程度上帮助学生解决好具体和抽象的冲突，帮助学生有效、快速地掌握新知识，帮助他们养成适合物理学习的思维习惯和能力。

　　①类比教学法学习新知识很突出的一个优势，就是可以通过最熟悉最简单的现象，迁移比较和新的知识点形成一一对应的关系，在特点性质上完全一致，由难入简，再由简入难，使得原本抽象简洁的陌生的内容变得具体和熟悉，易于理解。这不但利于学生对新知识的接受，更能培养起理科学习的思维方式，为其进入更高的学府，进行更深层次、更复杂的知识的学习打好基础。

　　②教学过程中经常发现，多数学生在遇到较复杂、不熟悉的内容时，变得毫无办法，不愿意去面对，而整个学习过程中新的东西往往会以变换的方式不断涌现，如何通过一些技法的练成来解决这种状况对学生的整个学习生涯都将有无限的益处。笔者认为造成这种现象是由于学生缺乏解决这方面的问题能力，缺乏科学的思维方法。而类比法是物理学乃至整个自然科学中极其重要的研究思维方法，在平时的物理教学中利用类比教学，逐渐训练学生的类比推理能力，培养起丰富的想象力、逻辑思维能力，再进一步提高学生的分析、解决实际问题的能力。

　　③类比法在物理学史的发展过程当中，已经展现和显露出它无比巨大的作用。它已经帮助很多物理巨匠在自己的研究领域遇到困难和瓶颈时，开辟出了新的研究方法和出了新的物理学史的篇章，所以物理教师应该在平时的教学过程当中有意的渗透类似这样的物理思维、物理思想，让学生学会并掌握这样的方法，在中学阶段就能够很灵活地掌握并运用它去更多地展现自己在科学上的无限创造才华。

　　五、类比法教学的局限

　　学生学习新知识总是建立在已有知识经验的基础之上，由浅入深、由具体到抽象。如果我们不考虑这个规律而强行填鸭，肯定是事倍功半。但是如果我们通过新旧事物的类比，循序渐进地讲授，就可以加快学生对新知识的接受，促进学生对新规律的认知。任何事物都具有两面性，类比法也不例外。在教学方面，类比法确实具有其他严格推理难以取代的功效，但是也有某些不可忽视的局限性。

　　由类比推出的结论可能正确也可能错误，具体正确与否，必须用实验去证实或否定。因此类比法并非万能的，不恰当地应用类比也会得到错误的结论。因此，一定要注意类比法的局限性，教师应该引导学生恰当地应用类比法来分析问题和解决问题。只有这样，学生才能更好地理解所学的内容，启发思维，更好地培养分析、解决问题的能力，让在思维力上更上一层楼。

      参考文献：

　　[1]沙振舜，钟伟.简明物理学史[M].南京：南京大学出版社，2015：59.

　　[2]郭玉英．中学物理教学设计[M].北京：高等教育出版社，2016．

　　[3]刘纪波.中学物理中类比教学法教与学的研究[J].湖南中学物理，2017(05).