物理教学中的“类比思想”
摘要：“类比法”学习物理的一种极其重要的方法，能启发和开拓我们的思维，给我们提供解决问题的线索，是提出科学假设和探索新理论的重要途径，正如前苏联学者瓦赫罗夫所说：“类比像闪电一样，可以照亮学生所学学科的黑暗角落。

”康德也曾说过：“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往指引我们前进。

”本文将探讨中学物理教学中的“类比思想”。

关键词：类比物理教学思维
一、类比思想
“类比思想”包括两方面的含义：（1）联想，即由新信息引起的对已有知识的回忆；（２）类比，在新、旧信息间找相似和相异的地方，即异中求同或同中求异。

英国的培根有一句名言：“类比联想支配发明”。

他把类比思维和联想紧密相联，只有有了联想才能有类比思维，不论是寻找创造目标，还是寻找解决问题的办法部离不开联想的作用。

二、类比思想的意义
1.物理学家的类比思想
物理学中的类比最有影响的事例之一电磁感应现象的发现。

法拉第了解到奥斯特发现电流能产生磁场后，就自然地进行了逆向思考和类比推理：既然磁铁能使附近的铁块感应磁化，静止电荷可以使附近导体感应出电荷，那么电流也应该使附近的线圈中感应出电流。

于是他在日记中写下一个光辉的思想：转磁为电。

2．培养学生的思维能力
物理类比思维是物理思维的一种重要形式。

开普勒说：“我重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。

特别是在还不足以进行归纳推理和演绎思维的情况下，类比更是得天独厚，它可以启发思路、提供线索，使学生进一步认识物理世界。

运用类比方法教学能够给抽象的事物赋予间接的直观形象，把研究对象具体化，帮助学生有效地把握物理知识、发展智力、培养能力。

3.突破教学难点
在物理学习中，类比方法具有探索和解释两个功能。

解释功能在于唤起学生头脑中已有的知识或经验表象，对将要学习的知识提供一个相近的表象，实现知识或经验的迁移。

我们正是想利用类比方法的解释功能，来突破教学难点，解决物理难学、物理难教的问题。

三、类比方法在教学
物理世界的物理现象和物理过程形形色色，事物属性及其相互关系也多种多样，而类比的方法也多样化。

1.因果类比
因果类比是根据相类比的两个对象各自属性之间可能具有相同的因果关系而进行的类比推理。

在“电流的形成”的教学中，用“水流的形成”相类比，推出“电流的形成”。

先引一句俗语的上句：“人往高处走……”学生就很自然地接着说：“水往低处流。

”马上引导学生思考：怎样才能形成水流呢？经过学生的思考和讨论，得出：水流的形成是由于水有高度差（水往低处流）。

我笑着说：“别忘了还应该要有水！”于是学生得出结论：形成水流的条件是有水和高度差。

接着，我用水流跟电流类比，推出电流形成的条件，过程如下：
教师：水流可以说是水的定向移动，而电流是电荷的定向移动，它们之间很类似。

形成水流的第一个条件是要有水，电流呢？
学生：要有电荷。

（此处运用了“简单共存类比”）
教师：确切地说，是要有自由电荷。

那么，自由电荷在什么情况下会定向运动呢？
学生：受到电场力。

教师：对！自由电荷在什么地方会受到电场力呢？
学生：电场。

教师：在电路中，电池的两极间有电压，即有电势差。

当导体的两端与电池的两极接通时，它的两端就有了电压，导体中就有了电场。

这样，导体中的自由电荷在电场力的作用下定向移动，形成了电流。

所以，跟水流的形成相类比，形成电流的另一个条件是什么？
学生：还要有电势差（电压）。

这样，通过水流的形成跟电流的形成相类比，抓住主要的特征，由此及彼，由因到果，类推出电流形成的条件，学生既容易理解，又不容易遗忘。

2.对称类比
对称类比是根据两个对象属性之间的对称关系进行的类比。

客观世界中也确实存在着许多的对称关系（例如：物体形状或几何形体的对称性、正负电荷与南北磁极的对称性、粒子与反粒子的对称等），这也是进行对称类比的基础。

3.协变类比
协变类比也称数学相似类比，它根据两个对象可能具有属性之间的某种协变关系（定量的函数关系）进行的类比推理。

也就是说：两个对象有若干属性相同或相似，并且在两者数学方程式相同或相似的情况下，推论在其他方面的属性也相同或相似。

例如：万有引力定律与库仑定律的数学表达式在形式上十分类似，都符合平方反比。

授人以鱼，不如授之以渔，传授知识固然重要，而掌握方法可受益终身，因此在教学中挖掘教材中的类比思想，逐步渗透于教学过程中，使学生受到科学研究方法的熏陶和训练，培养学生的物理学科素养，使学生自觉不自觉地逐步掌握和运用这些方法。

【参考文献】
[1] 王溢然、张耀久著《类比》，河南教育出版社，1993年8月第1版；
[2] 张善贤著《中学物理教学研究与实践》，苏州大学出版社，2000年9月第1版；
[3] 南冲著《中学物理教学研究》，海潮出版社，1993年9月第1版；
[4] 人民教育出版社物理室编著全日制普通高级中学教科书《物理》（第一册）、（第二册），人民教育
出版社，2002年12月第2版；
[5] 中华人民共和国教育部制定《物理课程标准》，北京师范大学出版社，2001年7月第1版。