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摘 要：物理是以实验为基础的学科，高中学生往往觉得物理理论很抽象，难以理解和接受，其实很多物理现象与原理之间是存在相似性的，在高中物理教学过程中，适当运用类比的方法，通过三个步骤：展开知识建构，寻找类比原型；比较新旧知识，列举类比要素；精选习题巩固，学会迁移运用。把未知的物理问题和已知的物理问题进行比较，找出它们的相似或相近之处，联系旧知识，掌握新知识，可以达到触类旁通、以点带面、事半功倍的学习效果。
关键词：物理教学 类比法 培养步骤
类比法是通过比较两种研究对象，寻找两者之间的相同点和相似点，把前一研究对象的相关知识与特征，推移到后一个研究对象上，得出后者拥有前一对象相同或相似的知识与特征的研究方法。物理是以实验为基础的学科，给人的感觉比较具体、直观，但是在高中阶段重点学习的各种理论是对实验、事物等经过抽象而形成的，学生往往觉得物理理论很抽象，难以理解和接受。其实很多物理现象与原理之间是存在相似性的。在高中物理教学过程中，适当运用类比的方法，把未知的物理问题和已知的物理问题进行比较，以旧带新，寻找新旧知识在某些方面同一性，找出两者共同遵循的规律，引导学生的思维从形象提升到抽象。因此，在物理教学中合理运用类比法，可以帮助学生将感到陌生的物理问题与其已知的事物相关联，找出它们的相似或相近之处，联系旧知识，掌握新知识，可以达到触类旁通、以点带面、事半功倍的学习效果。
一、物理教学中培养学生类比思维步骤
突破教学难点是教学中的一个重要环节。其突破方法是：先依托已经掌握的一些基本的物理模型，如两小球的碰撞模型、人船模型、爆炸模型等，然后再将待研究的问题与类似的已知规律的物理模型或物理过程进行比较，找出其“相当”的物理量，然后直接套用有关公式，使问题顺利解决。因此，运用类比法解决物理问题时，可以简化求解过程。
一般来说，教学中运用类比法有三个步骤：
1.展开知识建构，寻找类比原型
在平常的物理学习中，学生往往会觉得物理知识看得懂也听得懂，但做起题来却容易出错。究其原因，学生缺乏系统化的知识，其所学的知识大多都是零散的，没有融会贯通，所以学习效果并不好。欧拉指出：“类比就是大胆创造，不过你应该首先找出相似属性。”学生在学习物理的过程中，面对新知识的时候，总是努力寻找原有知识结构中是否有相同的或类似的信息，遇到一个新的物理问题时，也总试着用已经掌握的方法来解决。
例如在学习电场的时候，教师首先把电场与磁场有关的相似属性列出：如电荷与电荷之间有相互作用力，磁极与磁极之间也有同名磁极相斥、异名磁极相吸的现象；这样由电荷周围存在电场，可以类比推出磁极周围也应存在磁场；由电荷间作用力不能直接发生，需要电场传递，可以类比推出磁极间相互作用力也不能直接发生，传递磁极间的相互作用也要靠一种场——磁场；由电场是一种物质，可推知磁场也是一种物质。
因此教师在讲授新课的时候，可以在学生原有的知识结构中，找到相应的类比原型，学生产生熟悉感后更容易接受与掌握新知识。
2.比较新旧知识，列举类比要素
选好类比模型后就可以把新旧知识的相似要素一一排列开来进行比较，让旧知识里的概念迁移到新的知识中来。如在建立功率概念时，可以通过学生已熟悉的速度概念的形成过程进行类比，要比较物体运动的快慢，可以用相同的时间比较位移；也可以用相同的位移比较时间，但在位移和时间都不同时，就必须看单位时间内通过的位移来定义速度。同理，比较物体做功的快慢可以用做相同的功来比较所花时间；也可用相同的时间比较所做的功；在做功和时间都不同时，就要看单位时间内所做的功，从而建立功率的概念。这里的相似要素都是总量、时间与效率。速度可以衡量运动的快慢，也就是单位时间的运动效率，而功率可以衡量做功的快慢，也就是单位时间内做功的效率。
在学习声学时会遇到声波这一名词，学生对此总是不甚理解。虽然在教材中用了一定的篇幅来描述：当音叉在空气中振动时，通过音叉的振动使空气形成疏密相间的波动，声音就是借助于这种波动向四周传播。当这种波动传入人耳中，能使鼓膜振动，听到声音。但是它的传播总是无法被直接观察到，所以学生对此总是似是而非。这时我们如果将声波和水波去类比，水波确是看得见、摸得着的，将振动的音叉在平静的水面中央插入，会看到从该点开始形成一圈又一圈的水波向四周传播出去。通过进一步的类比，使学生理解到在声波向前传播过程中，传播的只是能量。这样通过将抽象的声波类比为具体水波，很好地锻炼了学生的形象思维能力。
3.精选习题巩固，学会迁移运用
运用所学的物理原理与物理规律来解决实际问题是学习物理的终极目标，学生能否熟练运用所学知识解题是检验教学效果的一种标准。高中物理的课时有限，教师在选择练习的时候要求精选题目，减少学生的作业负担。因为很多习题是相似的，解题时运用类比法，学生只要掌握其中一个题目的解题方法与解题思路，可以推而广之，把这种解题方法迁移到类似的物理现象上，让学生触类旁通、举一反三，做题少而精，把学生从题海中解脱出来，提高解题效率。我们来看看下面两题：
例1：一只质量为m的小猫，跳起来抓住悬在天花板上质量为M的竖杆，当小猫抓住木杆的一瞬间，悬木杆的绳断了。设木杆足够长，由于小猫不断地向上爬，可使小猫离地高度始终不变，求木杆下落的加速度。
[解析]如果独立分析杆的受力与猫的受力情况，学生会觉得非常复杂，稀里糊涂的容易出错。如果把两者捆绑看成一个物体，那么线断后的合外力为（M+m）g，猫的高度不变，加速度为零。设杆的加速度为a2，运用牛顿第二定律得出：
F合外=mal+Ma2得：（M+m）g=Ma2
所以a2=（M+m）g / M，方向竖直向下。
例2：质量为M=10 kg的木楔ABC静置于水平地面上，滑动摩擦系数μ=0.02。在木楔的倾角为30°的斜面上，有一质量m=1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑（如图1）。当滑行路程S=1.4 m时，其速度V=1.4 m/s。在这过程中木楔没有动。求地面对木楔摩擦力的大小和方向。
图1 图2
[解析]显然，本题与例1相似，都把两个物体看成一个整体。物块m沿斜面下滑的加速度为al，由运动学公式：V2=V02+2a1S，且V0=0，得：a1=V2/（2S）=1.42/（2×1.4）=0.7（m/s2）
把m和M看作一个系统，在竖直方向受到向下的重力和竖直向上的支持力。在水平方向受到摩擦力f，方向待定。把a1分解为水平分量a1x和竖直分量a1y（如图2）。对m和M整体的水平方向应用牛顿第二定律
Fx外=ma1x+Ma2x得：
f=ma1x=ma1cos 30°=1.0×0.7×/2=0.61（N），方向沿x轴正方向。
我们看到，这两个题目貌似不同，其实具有相同的本质，都可以采用整体法把两个物体看成一个整体来分析，把复杂的问题简单化，解题思路就比较明晰，以后类似的问题都可以采用类似的解题方法。
总而言之，类比法在高中物理教学中的合理运用可以使高深枯燥的物理知识条理化、形象化、简单化、趣味化，并让学生对所学的知识融会贯通，且能较好地培养学生的分析问题、解决问题的能力，养成良好的逻辑思维习惯。因此，在教学中有意识地渗透或传授类比方法，使学生逐步掌握并且运用类比方法，为以后的终身学习奠定良好的方法基础。但是在进行类比思维的时候，不能机械类比，一定要注意一些物质的特殊性，以防止类比出错误的结论。
参考文献
[1]王铁庄.类比在初中物理教学中的应用[J].科教文汇，2007（5）.
[2]柴守刚.巧用力的独立性特点解题[J].数理化学习，2011（1）.
关键词：物理教学 类比法 培养步骤
类比法是通过比较两种研究对象，寻找两者之间的相同点和相似点，把前一研究对象的相关知识与特征，推移到后一个研究对象上，得出后者拥有前一对象相同或相似的知识与特征的研究方法。物理是以实验为基础的学科，给人的感觉比较具体、直观，但是在高中阶段重点学习的各种理论是对实验、事物等经过抽象而形成的，学生往往觉得物理理论很抽象，难以理解和接受。其实很多物理现象与原理之间是存在相似性的。在高中物理教学过程中，适当运用类比的方法，把未知的物理问题和已知的物理问题进行比较，以旧带新，寻找新旧知识在某些方面同一性，找出两者共同遵循的规律，引导学生的思维从形象提升到抽象。因此，在物理教学中合理运用类比法，可以帮助学生将感到陌生的物理问题与其已知的事物相关联，找出它们的相似或相近之处，联系旧知识，掌握新知识，可以达到触类旁通、以点带面、事半功倍的学习效果。
一、物理教学中培养学生类比思维步骤
突破教学难点是教学中的一个重要环节。其突破方法是：先依托已经掌握的一些基本的物理模型，如两小球的碰撞模型、人船模型、爆炸模型等，然后再将待研究的问题与类似的已知规律的物理模型或物理过程进行比较，找出其“相当”的物理量，然后直接套用有关公式，使问题顺利解决。因此，运用类比法解决物理问题时，可以简化求解过程。
一般来说，教学中运用类比法有三个步骤：
1.展开知识建构，寻找类比原型
在平常的物理学习中，学生往往会觉得物理知识看得懂也听得懂，但做起题来却容易出错。究其原因，学生缺乏系统化的知识，其所学的知识大多都是零散的，没有融会贯通，所以学习效果并不好。欧拉指出：“类比就是大胆创造，不过你应该首先找出相似属性。”学生在学习物理的过程中，面对新知识的时候，总是努力寻找原有知识结构中是否有相同的或类似的信息，遇到一个新的物理问题时，也总试着用已经掌握的方法来解决。
例如在学习电场的时候，教师首先把电场与磁场有关的相似属性列出：如电荷与电荷之间有相互作用力，磁极与磁极之间也有同名磁极相斥、异名磁极相吸的现象；这样由电荷周围存在电场，可以类比推出磁极周围也应存在磁场；由电荷间作用力不能直接发生，需要电场传递，可以类比推出磁极间相互作用力也不能直接发生，传递磁极间的相互作用也要靠一种场——磁场；由电场是一种物质，可推知磁场也是一种物质。
因此教师在讲授新课的时候，可以在学生原有的知识结构中，找到相应的类比原型，学生产生熟悉感后更容易接受与掌握新知识。
2.比较新旧知识，列举类比要素
选好类比模型后就可以把新旧知识的相似要素一一排列开来进行比较，让旧知识里的概念迁移到新的知识中来。如在建立功率概念时，可以通过学生已熟悉的速度概念的形成过程进行类比，要比较物体运动的快慢，可以用相同的时间比较位移；也可以用相同的位移比较时间，但在位移和时间都不同时，就必须看单位时间内通过的位移来定义速度。同理，比较物体做功的快慢可以用做相同的功来比较所花时间；也可用相同的时间比较所做的功；在做功和时间都不同时，就要看单位时间内所做的功，从而建立功率的概念。这里的相似要素都是总量、时间与效率。速度可以衡量运动的快慢，也就是单位时间的运动效率，而功率可以衡量做功的快慢，也就是单位时间内做功的效率。
在学习声学时会遇到声波这一名词，学生对此总是不甚理解。虽然在教材中用了一定的篇幅来描述：当音叉在空气中振动时，通过音叉的振动使空气形成疏密相间的波动，声音就是借助于这种波动向四周传播。当这种波动传入人耳中，能使鼓膜振动，听到声音。但是它的传播总是无法被直接观察到，所以学生对此总是似是而非。这时我们如果将声波和水波去类比，水波确是看得见、摸得着的，将振动的音叉在平静的水面中央插入，会看到从该点开始形成一圈又一圈的水波向四周传播出去。通过进一步的类比，使学生理解到在声波向前传播过程中，传播的只是能量。这样通过将抽象的声波类比为具体水波，很好地锻炼了学生的形象思维能力。
3.精选习题巩固，学会迁移运用
运用所学的物理原理与物理规律来解决实际问题是学习物理的终极目标，学生能否熟练运用所学知识解题是检验教学效果的一种标准。高中物理的课时有限，教师在选择练习的时候要求精选题目，减少学生的作业负担。因为很多习题是相似的，解题时运用类比法，学生只要掌握其中一个题目的解题方法与解题思路，可以推而广之，把这种解题方法迁移到类似的物理现象上，让学生触类旁通、举一反三，做题少而精，把学生从题海中解脱出来，提高解题效率。我们来看看下面两题：
例1：一只质量为m的小猫，跳起来抓住悬在天花板上质量为M的竖杆，当小猫抓住木杆的一瞬间，悬木杆的绳断了。设木杆足够长，由于小猫不断地向上爬，可使小猫离地高度始终不变，求木杆下落的加速度。
[解析]如果独立分析杆的受力与猫的受力情况，学生会觉得非常复杂，稀里糊涂的容易出错。如果把两者捆绑看成一个物体，那么线断后的合外力为（M+m）g，猫的高度不变，加速度为零。设杆的加速度为a2，运用牛顿第二定律得出：
F合外=mal+Ma2得：（M+m）g=Ma2
所以a2=（M+m）g / M，方向竖直向下。
例2：质量为M=10 kg的木楔ABC静置于水平地面上，滑动摩擦系数μ=0.02。在木楔的倾角为30°的斜面上，有一质量m=1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑（如图1）。当滑行路程S=1.4 m时，其速度V=1.4 m/s。在这过程中木楔没有动。求地面对木楔摩擦力的大小和方向。
图1 图2
[解析]显然，本题与例1相似，都把两个物体看成一个整体。物块m沿斜面下滑的加速度为al，由运动学公式：V2=V02+2a1S，且V0=0，得：a1=V2/（2S）=1.42/（2×1.4）=0.7（m/s2）
把m和M看作一个系统，在竖直方向受到向下的重力和竖直向上的支持力。在水平方向受到摩擦力f，方向待定。把a1分解为水平分量a1x和竖直分量a1y（如图2）。对m和M整体的水平方向应用牛顿第二定律
Fx外=ma1x+Ma2x得：
f=ma1x=ma1cos 30°=1.0×0.7×/2=0.61（N），方向沿x轴正方向。
我们看到，这两个题目貌似不同，其实具有相同的本质，都可以采用整体法把两个物体看成一个整体来分析，把复杂的问题简单化，解题思路就比较明晰，以后类似的问题都可以采用类似的解题方法。
总而言之，类比法在高中物理教学中的合理运用可以使高深枯燥的物理知识条理化、形象化、简单化、趣味化，并让学生对所学的知识融会贯通，且能较好地培养学生的分析问题、解决问题的能力，养成良好的逻辑思维习惯。因此，在教学中有意识地渗透或传授类比方法，使学生逐步掌握并且运用类比方法，为以后的终身学习奠定良好的方法基础。但是在进行类比思维的时候，不能机械类比，一定要注意一些物质的特殊性，以防止类比出错误的结论。
参考文献
[1]王铁庄.类比在初中物理教学中的应用[J].科教文汇，2007（5）.
[2]柴守刚.巧用力的独立性特点解题[J].数理化学习，2011（1）.