【正文】 。數(shù)學(xué)方程就具有定量與可演繹特征，因此解決物理問題必須用數(shù)學(xué)方法，沒有數(shù)學(xué)方法就沒有物理理論的科學(xué)表達，成熟的物理理論要用數(shù)學(xué)方程來表達。而同一個數(shù)學(xué)方程可以描述差別很大的不同的物理過程，這是一個數(shù)學(xué)公式的普遍性。因此，不同事物的屬性，數(shù)學(xué)方程式及其定量描述上有相似的地方，才可以比較；根據(jù)其相以的部分，推知其未知部分可能也是相似的，若超出方程式限制范圍進行類比得到的結(jié)論就不一定可靠了。 五、恰當運用類比方法進行教學(xué) 運用共存類比 簡單共存類比是以簡單關(guān)系為推理 中介的類比思維。這種類比最簡單，在引入新課時運用得最多，學(xué)生最容易接受。在高中物理教材中，引入磁場概念時便運用了簡單共存的類比思維。 我在教學(xué)中，充分發(fā)揮教材的這一方法，結(jié)合學(xué)生的實際情況進行教學(xué)。首先，把電場與磁場有關(guān)的相似屬性列出：如電荷與電荷之間有相互作用力，磁極與磁極之間也有同名磁極相斥、異名磁極相吸的現(xiàn)象；這樣由電荷周圍存在電場，可以類比推出磁極周圍也應(yīng)存在磁場；由電荷間作用力不能直接發(fā)生，需要電場傳遞，可以類比推出磁極間相互作用力也不能直接發(fā)生，傳遞磁極間的相互作用也要靠一種場 磁場； 由電場是一種物質(zhì)，可推知磁場也是一種物質(zhì)。 運用因果類比 因果類比是根據(jù)相類比的兩個對象各自屬性之間可能具有相同的因果關(guān)系而進行的類比推理。在“電流的形成”的教學(xué)中，我用“水流的形成”相類比，推出“電流的形成”。我先說一句俗語的上句：“人往高處走??”學(xué)生就很自然地接著說：“水往低處流?！蔽荫R上引導(dǎo)學(xué)生思考：怎樣才能形成水流呢？經(jīng)過學(xué)生的思考和討論，得出：水流的形成是由于水有高度差（水往低處流）。我笑著說：“別忘了還應(yīng)該要有水！”于是學(xué)生得出結(jié)論：形成水流的條件是有水和高度差。接著，我用 水流跟電流類比，推出電流形成的條件，過程如下： 教師：水流可以說是水的定向移動，而電流是電荷的定向移動，它們之間很類似。形成水流的第一個條件是要有水，電流呢？ 學(xué)生：要有電荷。（此處運用了簡單共存類比） 教師：確切地說，是要有自由電荷。那么，自由電荷在什么情況下會定向運動呢？學(xué)生：受到電場力。 教師：對！自由電荷在什么地方會受到電場力呢？學(xué)生：電場。 教師：在電路中，電池的兩極間有電壓，即有電勢差。當導(dǎo)體的兩端與電池的兩極接通時，它的兩端就有了電壓，導(dǎo)體中就有了電場。這樣，導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下定向移動，形成了電流。所以，跟水流的形成相類比，形成電流的另一個條件是什么？ 學(xué)生：還要有電勢差（電壓）。這樣，通過水流的形成跟電流的形成相類比，抓住主要的特征，由此及彼，由因到果，類推出電流形成的條件，學(xué)生既容易理解，又不容易遺忘。 運用對稱類比 對稱類比是根據(jù)兩個對象屬性之間的對稱關(guān)系進行的類比?？陀^世界中也確實存在著許多的對稱關(guān)系（例如：物體形狀或幾何形體的對稱性、正負電荷與南北磁極的對稱性、粒子與反粒子的對稱等），這也是進行對稱類比的 基礎(chǔ)。在電磁感應(yīng)的教學(xué)中，我列出電與磁的對應(yīng)的特征：正負電荷與磁南北磁極相對應(yīng)；電荷的相互作用與磁極的餓相互作用相對應(yīng)；電場與磁場相對應(yīng)。接著提出一個問題：電流有磁效應(yīng)，也就是說“電”可以生“磁”，那么，“磁”可不可以生“電”呢？根據(jù)電跟磁的對稱性，學(xué)生很自然地想到：“磁”應(yīng)該也可以生“電”！。 運用性質(zhì)類比 是指對象各個屬性之間的關(guān)系僅僅在于它們都是同一對象的屬性． 例 “多普勒效應(yīng)”最初是關(guān)于聲音傳播的定律，多普勒把光和聲進行了類比，指出“多普勒效應(yīng)”不僅適用于聲波， 也適用于光波．哈勃等天文學(xué)家根據(jù)“多普勒效應(yīng)”解釋了天文學(xué)上的“紅移現(xiàn)象”進而得出宇宙大爆炸理論． 例人們依據(jù)聲現(xiàn)象的一些特性與光現(xiàn)象特性進行類比 聲現(xiàn)象具有：直線傳播反射折射干涉波動的特性 光現(xiàn)象具有直線傳播反射折射干涉？ 所以光可能也具有波動的特性．這一結(jié)論被后來的研究和實驗所證實． 運用關(guān)系類比 它是根據(jù)兩個對象各自屬性之間可能具有的相同因果關(guān)系而進行的類比推理．例牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律，把天體力學(xué)與地上的力學(xué)統(tǒng)一起來，實現(xiàn)了物理學(xué)發(fā)展史上的第一次大綜合，這其中就要應(yīng)用關(guān)系類比的方法，高山上用力拋出的石頭，初速度越大，則拋出越遠，如果速度足夠大，則石頭可能繞地球運轉(zhuǎn)而不落向地面，搖動系著繩子的石頭，則石頭可做圓周運動；而天上的月亮能作圓周運動，也可能象石頭一樣是受向心力作用，而這一向心力就是月亮與地球間的引力，從而導(dǎo)致萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)． 運用協(xié)變類比 協(xié)變類比也稱數(shù)學(xué)相 似類比，它根據(jù)兩個對象可能具有屬性之間的某種協(xié)變關(guān)系（定量的函數(shù)關(guān)系）進行的類比推理。也就是說：兩個對象有若干屬性相同或相似，并且在兩者數(shù)學(xué)方程式相同或相似的情況下，推論在其他方面的屬性也相同或相似。德布羅意在 1924年提出物質(zhì)波公式的推理過程：光具有粒子性和波動性，所以實物料子也具有粒子性和波動性：所以實物粒子也可能具有方程式 E＝ hv，λ＝ h／ mv，此數(shù)學(xué)關(guān)系式被 1927年的電子衍射實驗所證實；庫侖在電磁學(xué)研究中從牛頓的萬有引力定律公式 F∝ m1m2／ r 中，聯(lián)想到電荷之間的相互作用力也應(yīng)遵從 F∝ q1q2／ r2 這一基本的電作用規(guī)律，于是就把庫侖力的定量關(guān)系類比于萬有引力公式，而得出 F∝ q1q2／ r。 例如：圖線教學(xué)中， V– t 圖線下的面積表示位移， F– t圖線下的面積表示沖量， I– t 圖線下的面積表示電量， P– V圖線下的面積表示功， F– S 圖線下的面積表示功。通過這些圖線的類比，學(xué)生們對圖線的物理意義有了深刻的認識。如果要求電容器的帶電量，我們可以作電容器的放電電流 I隨時間 t的變化規(guī)律圖線，再由圖線面積求電量 Q。在恒定電流一章中有兩個 U– I 圖，一個是對定值電阻兩端電壓隨流經(jīng)它的電流的變化規(guī)律的描述，遵循部分電路 歐姆定律，導(dǎo)體電阻不同則圖線斜率不同；另一個是全電路中，路端電壓隨整個電路的總電流變化的規(guī)律。它們的研究對象不同，變化規(guī)律不同，物理意義也不同。通過類比能較好地弄清它們的使用條件和變化規(guī)律，使用起來也不會出現(xiàn)差錯 2 2 六、運用類比法值得注意的幾個問題 “任何比喻都是蹩腳的?！鳖惐确椒ǜ扔鞣椒ê茴愃?，也存在著不足的地方：由類比所得出的結(jié)論都具有一定的或然性，有時會出現(xiàn)錯誤。從兩個對象之間在某些方面的相同或相似，并不一定得出它們在其他屬性方面也必 然相同或相似的結(jié)論。我運用類比方法時都注意到這個問題。 ，科學(xué)嚴謹 選做類比的材料應(yīng)當通俗，盡可能利用學(xué)生已有的知識，熟知的事物。但是，類比的材料不能太庸俗了，要和思想教育協(xié)調(diào)，取材要適合國情。例如，有的國外教材，以賭場里賭徒們的輸贏類比機械能守衡，雖然十分形象，也很貼切。但是這個類比對我國來說是低級庸俗的，不宜采用。通俗易懂與科學(xué)嚴謹是辨證統(tǒng)一的關(guān)系。通俗而不易懂，易懂而不嚴謹就失去了科學(xué)性。這里指得是相對某一層次、學(xué)生的某一認識階段的科學(xué)性，這里說的嚴謹，其中包括類比格式的嚴謹，要求相類比的兩個事物間相似點一一對應(yīng)，而且要對應(yīng)得當，類比推理才有說服力。 應(yīng)用類比的首要問題就是研究兩類事物的可比性，即使是兩個可以進行類比的事物，也不可能所有屬性處處相似，點點對應(yīng)。它們之所以是兩個事物，必存在差異性。在進行類比時，有時要告訴學(xué)生兩事物間哪些方面可比，哪些方面不可比，避免機械類比的錯誤。對本身就比較直觀，與生活聯(lián)系較緊的物理概念與物理現(xiàn)象等，沒有必要非用類比，用了反倒顯啰嗦，沖淡主題，使教學(xué)重點得不到突出。 教學(xué)中類比 要用得好、用得巧，必須具有針對性。即：（ 1）針對不同的學(xué)生選用不同的類比材料。例如，教師比喻說：二極管的單向?qū)щ娦跃拖笞赃x商廠入口處的門，許進不許出。城市的學(xué)生可能明白，可農(nóng)村的學(xué)生卻不知道自選商場是怎么回事。（２）要針對物理教學(xué)內(nèi)容和目的。如果教學(xué)內(nèi)容比較抽象，呆板。適于運用一些較輕松活潑的類比。如果教學(xué)內(nèi)容具有較嚴密的邏輯性，與前面的知識有些必然的聯(lián)系，運用類比比較合適（如重力場和電場的類比）；在進行單元或總復(fù)習(xí)時運用系統(tǒng)類比將會收到較好的效果。（３）要針對課堂氣氛。在課堂教學(xué)中，如果學(xué)生的注意力都很集 中．他們對教師所授知識能順利接受，此時用不用無關(guān)緊要。用多了，用得不當，反而會產(chǎn)生負作用，影響學(xué)習(xí)效果。如果教師發(fā)現(xiàn)課堂上多數(shù)學(xué)生精神疲憊，就應(yīng)當采用一些風(fēng)趣幽默的類比來活躍氣氛，振奮學(xué)生的精神。運運用類比方法主要是為了教給學(xué)生一種物理思維的方法和接受、理解知識的一種方式。實踐證明，恰當?shù)剡\用類比，物理課堂會更有氣氛，學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣會很濃，更重要的是學(xué)生對所學(xué)的知識不容易遺忘，而且學(xué)會“舉一返三”、“觸類旁通”。 結(jié)論 綜上所述，類比方法類比法是借助于事物之間的相似性 ,通過比較將已經(jīng)掌握的 知識推移到新的研究對象的學(xué)習(xí)方法，在物理教學(xué)中運用類比方法可以引導(dǎo)學(xué)生自己獲取知識；有助于提出假說，進行推測，有助于提出問題并設(shè)想解決問題的方向，類比可激發(fā)學(xué)生探索的意向，引導(dǎo)學(xué)生進行探索，使學(xué)習(xí)成為學(xué)生自覺積極的活動，學(xué)生自覺不自覺地逐步掌握和運用類比方法，較好的培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力，為以后的終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。 參考文獻： 夏艷紅，類比法在物理教學(xué)中的應(yīng)用，《山西廣播電視大學(xué)學(xué)報》 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